Para la elección de la potencia nominal de
precisión Sn, y del factor límite de precisión FLP de los transformadores de
corriente (TC) para alimentar relés electrónicos o digitales, deben tenerse en
cuenta las siguientes condiciones:
La intensidad que puede llegar a circular por el
relé no debe ser en ningún caso superior a 80 veces la corriente nominal
secundaria ISN del TC, o sea Imáx ≤ 80 ISN. Así por
ejemplo, en TC de secundario 5 A, la intensidad por el relé no debe ser nunca
superior a 80 x 5 = 400 A. Esta condición viene impuesta por la norma IEC -
60255, la cual fija como corriente térmica límite para los relés Iter
= 80 ISn, durante un segundo. (para otros tiempos «t», rige la
fórmula =
Para la intensidad de reglaje Ir
del relé, debe cumplirse que FLP’ ≥
2 Ir / ISn, siendo FLP’el factor límite de
precisión real, o sea, el correspondiente a la carga real S del TC, e Sn la
corriente nominal secundaria.
Estas condiciones nos indican si
el relé de protección al ser alimentado por un TC, actuará o no correctamente sin
saturarse. Para verificarlo, se presentan seguidamente 4 casos en los que se exponen
situaciones reales:
Caso 1:
Se desea determinar la potencia
nominal de precisión SN y el FLP de un TC para alimentar un relé digital y un
convertidor de intensidad 4-20 mA
Intensidad secundaria: 5 A
Resistencia secundaria: 0,3 Ω,
Consumo del relé: 0,25 VA,
Consumo del convertidor de
intensidad: 1 VA.
Conexión entre el TC y el relé
más el convertidor ubicados ambos en el departamento de BT de la cabina de MT
con los TC: línea de 4 m con conductor de 2,5 mm cobre.
Consumo de línea:
0,5 (2 x 4)/2,5 =
1,6 VA.
Consumo total:
S = 0,25 + 1 + 1,6 =
2,85 VA.
para cualquier consumo S en VA
diferente (mayor o menor) de la potencia nominal Sn, se cumple:
Donde:
FLP: factor límite de
precisión,
Sn : potencia nominal de
precisión (VA),
Isn : intensidad nominal
secundaria (A),
RTC : resistencia
del arrollamiento secundario. En TC de protección con secundario 5 A, la
resistencia suele estar comprendida entre 0,2 a 0,4 Ω. En TC de protección con secundario
1 A, la resistencia es del orden de 1,5 a 3,5 Ω.
En base a esta fórmula y las
condiciones antes indicadas, tendremos:
Si se elige para Sn el valor
normalizado de 15 VA:
Se toma pues el valor
normalizado inmediato inferior de 30, con lo cual el FLP’ correspondiente a la
carga real S será:
Queda así asegurado que la
corriente por el relé no llegará nunca a 80 In.
El TC será pues de 15 VA
5P30.
Condición de reglaje: Ir/Isn ≤
65/2.
Caso 2:
Caso de un relé digital ubicado
en un cuadro centralizado de protección y control, fuera del recinto con las
cabinas de MT. Longitud de la línea entre el TI y relé: 25 m.
En este
caso, puede ser conveniente elegir TC con secundario Isn = 1 A.,
Resistencia del secundario: 3 Ω,
Conductor de la línea: 2,5 mm ,
cobre,
Consumo del relé: 0,25 VA,
Consumo de un convertidor de
intensidad: 1 VA,
Consumo total:
S = 0,25 + 1 + 0,02 (2x25) / 2,5 = 1,65 VA.
Si se elige para Sn el valor
normalizado de 15 VA
FLP (15 + 3 x 12
) = 80 (1,65 + 3 x 12 ) = 372
Se elige
el valor normalizado 15, con lo cual:
El TC será pues de 15 VA 5P15
Condición de reglaje: Ir/Isn ≤
58/2.
Caso 3:
Se quiere sustituir un relé
electromecánico por un relé digital.
Las características de los TC
existentes son 50 VA, 5P20, con secundario de 5 A.
La medida de la resistencia
secundaria, nos da un valor de 0,3 Ω.
La línea entre el TC y el relé
es de 4 m (ida y vuelta), en conductor de cobre de 2,5 mm.
El consumo del relé digital es
de 0,25 VA.
El consumo total será:
S = 0,25 + 0,5 (2 x
4) / 2,5 = 1,85 VA,
El
FLP’ (Factor Límite de Precisión) real correspondiente a la carga S lo
deducimos de la fórmula:
20(50 + 0,3 x 52) = FLP’ (1,85 + 0,3 x 52)
Por lo que este valor no es admisible para el relé.
La solución consiste en aumentar la carga del
secundario, conectando una resistencia óhmica en serie con el relé. El consumo
SR y el valor R de esta resistencia se calcula:
Elegimos una resistencia de 0,25 Ω con lo cual SR
= 0,25 x 52 = 6,25 VA,
El consumo total será:
1,85 + 6,25 = 8,1 VA,
Y por tanto:
Quedando asegurado que la corriente por el relé no
llegará nunca a 80 In
Caso 4:
Una cabina existente está
equipada con TC: 50/5 15 VA 5P10. Por motivos de selectividad amperimétrica se
requiere regular el relé por encima del FLP = 10 de estos TC, o sea de 10 Isn. Verificar si es posible.
Consumo del relé digital: 0,25 VA.
Conexión TC + relé: línea 3 m conductor 4 mm2,
cobre,
Resistencia de secundario: 0,25 Ω,
Consumo
total:
0,25 + 0,5 (3 x 2) / 4 = 1 VA.
10(15 + 0,25 x 52) = FLP’ (1 +
0,25 x 52)
Es pues posible regular por encima de 10 ISn.
POST EN PDF EN LA SIGUIENTE URL:
http://www.mediafire.com/file/b5mlxhamml7wr5m/Elecci%C3%B3n_Sn_y_FLP_de_un_TC.pdf
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