Cálculo de la corriente de conexión o magnetización de un transformador

 

A continuación se indican algunas consideraciones acerca de la evaluación de la intensidad de magnetización (inrush current) de un transformador.

En la disposición normal de una instalación MT/BT, el fenómeno descrito a continuación se produce en la puesta en servicio del transformador y repercute en el dispositivo de protección en la parte de MT.

Al utilizar los datos mostrados en las Tablas 1 y 2 siguientes y con la ayuda del diagrama de la Figura 1, se ilustra un método apropiado para definir el retraso mínimo necesario para evitar desconexiones no deseadas y reiteradas  inmediatamente después de la conexión del transformador. Para más detalles sobre este problema se recomienda la lectura del siguiente artículo:  “Corriente transitoria de conexión o magnetización de Transformadores”

Figura 1

Tabla 1: Transformadores en baño de aceite

Tabla 2: Transformadores secos encapsulados

Donde

S_nTR:  es la potencia asignada de los transformadores;

ip _arranque: es la corriente de conexión de los transformadores;

I_1nTR: corriente asignada del primario de los transformadores;

𝛕_arranque:  constante de tiempo de la corriente de conexión.

El diagrama de la Figura 1 muestra la curva que separa el rango de la posible desconexión (a la izquierda de la curva) de una protección genérica que no garantiza la desconexión (a la derecha de la curva).

t_r = ajuste del retraso

I'_r = umbral de ajuste (valor principal)

Ejemplo: 

Tomando como ejemplo un transformador en baño de aceite con potencia asignada SnTR = 630 kVA y tensión asignada del primario V1n = 10 kV, el cálculo de la intensidad nominal del primario da un valor de I1nTR = 36,4 A.

En relación con la potencia asignada SnTR del transformador, los valores correspondientes a 

ki = 11 y tarranque = 0,30 s pueden leerse en la tabla.

A partir de la definición de ki puede obtenerse el valor máximo de la corriente de arranque ip arranque = 36,4 · 11 = 400 A.

Al suponer un umbral de ajuste para la protección del primario I'r = 40 A se obtiene

correspondiente en la curva al valor:

de donde se obtiene t_r = 1,82 · 0,30 = 0,546 s que representa el retraso mínimo para la protección de MT para evitar disparos no deseados.