¿Cómo calcular el voltaje del punto de inflexión del transformador de corriente?

¿Alguna vez te has preguntado cómo calcular el voltaje del punto de inflexión en un transformador de corriente? Si es así, has llegado al lugar correcto. En este artículo, vamos a desvelar todos los secretos y fórmulas para determinar el voltaje exacto de este punto crucial en la operación de un transformador. Así que prepárate para sumergirte en el fascinante mundo de la ingeniería eléctrica y descubrir cómo hacer estos cálculos de forma precisa. ¡No te lo pierdas!

¿Cuál es el voltaje del punto de inflexión de CT?

El punto de rodilla se define como el Voltaje en el que se aplica un aumento del 10% Voltaje aumenta la corriente de magnetización en un 50%. Para voltajes mayores que el voltaje del punto de inflexiónla corriente de magnetización aumenta considerablemente incluso para pequeños incrementos en Voltaje a través de las terminales secundarias.

Definición de KPV según IEC: ¿Qué es el punto de inflexión?

Según IEC, la tensión de punto de inflexión de un transformador de corriente se define como la tensión a la que un aumento del 10 % en la tensión del secundario del TC da como resultado un aumento del 50 % en la corriente secundaria.


¿Cómo calcular el voltaje del punto de inflexión del transformador de corriente?
Curva de magnetización CT

Por encima del punto de inflexión, el CT se satura. El punto de inflexión es un parámetro importante para la selección de CT para una instalación eléctrica en particular. El punto de inflexión indica el punto de saturación de CT en la curva de magnetización o curva BH.

Importancia del voltaje del punto de inflexión para PS clase CT:

Esquema de protección diferencial:

¿Cómo calcular el voltaje del punto de inflexión del transformador de corriente?

Las características de magnetización de los CT de los lados LV y HV utilizados para la protección diferencial deben tener el mismo voltaje de punto de inflexión Vk y la misma corriente de excitación Imi en Vk/2. Si hay una variación en el voltaje del punto de inflexión de los TC, el TC que tenga menos voltaje del punto de inflexión (KPV) se saturará en caso de una falla externa y el relé de protección diferencial se disparará con disparos no deseados. Por lo tanto, tanto el conjunto de TC utilizados en el lado primario como en el secundario del equipo deben tener el mismo voltaje de punto de inflexión y la corriente de excitación (Ie) en Vk/2.


El voltaje del punto de inflexión se selecciona para los TC de clase PS (protección diferencial) a la mitad del voltaje del punto de inflexión, de modo que el punto se encuentre entre el tobillo y el punto de inflexión de la curva de magnetización del TC. El punto K en el gráfico a continuación es el ‘Punto de Rodilla’. El punto inicial de la gráfica se conoce como punto del tobillo de la curva de magnetización de CT.

¿Cómo calcular el voltaje del punto de inflexión del transformador de corriente?

El voltaje del punto de inflexión tiene importancia cuando el CT se usa para protección diferencial o REF.

Cálculo del voltaje del punto de inflexión:

El Cálculo del punto de inflexión CT simplemente se puede hacer usando la Ley de Ohm.
Según la ley de Ohm
V=I*R
R es la resistencia total del secundario del TC.

¿Cómo calcular el voltaje del punto de inflexión del transformador de corriente?

Fórmula de voltaje del punto de inflexión:

El voltaje del punto de inflexión CT se puede calcular usando la fórmula;

Vkp = K * Si/CTR * (RCT + RL + RR)

Dónde,
K = Constante, convencionalmente tomado como 2.0
Vkp = El voltaje mínimo del punto de inflexión
If = Corriente máxima de falla en la ubicación, en amperios
CTR = Relación CT
RCT = Resistencia del devanado secundario de CT, en ohmios
RL = Resistencia de plomo de 2 vías, en ohmios
RR = Carga del relé, en ohmios

ECA + RL + RR = Carga de TC

¿Cómo calcular el voltaje del punto de inflexión del transformador de corriente?
¿Cómo calcular el voltaje del punto de inflexión del transformador de corriente?

Ejemplo:

Si la corriente de falla del sistema es de 30 KACTR-600/5, RCT+RL+RR=0,5 ohmios
El voltaje del punto de inflexión del transformador de corriente es;

Vkp = K * Si/CTR * (RCT + RL + RR)

Vkp = 2*30000/120*0,5 =250 voltios

Con base en el cálculo anterior, verifique el voltaje nominal del punto de inflexión de CT. Si el voltaje del punto de inflexión calculado sobre la base de la red eléctrica es más alto que el voltaje del punto de inflexión especificado de CT, entonces existe la posibilidad de que se sature el CT durante una falla en la red eléctrica y probablemente el relé de protección no funcionará.

¿Cómo verificar el voltaje del punto de inflexión del CT?

El transformador de corriente de la clase PS se puede probar para determinar si el CT tiene o no el voltaje de punto de inflexión según las especificaciones del fabricante. El procedimiento de prueba es muy simple y se puede realizar si la fuente de voltaje variable está disponible.

Configuración de prueba:

¿Cómo calcular el voltaje del punto de inflexión del transformador de corriente?

Procedimiento de prueba para el cálculo de voltaje de punto de inflexión de CT:

  • Desconecte el TC de todas las conexiones externas
  • Anote el voltaje del punto de inflexión del CT (según la hoja de datos del CT).
  • Aplique un voltaje del 5 al 10 % del voltaje del punto de inflexión al secundario del TC mediante un autotransformador. Anote la corriente secundaria.
  • Aumente el voltaje gradualmente al 20,30,40,50,60,70,80,90 % del punto de inflexión nominal del TC y anote la corriente secundaria.
  • Ahora aumente el voltaje al 100% de KPV y anote la corriente.
  • Aumente el voltaje por encima del 110% de KPV y observe el aumento en la corriente secundaria. Si el aumento de corriente secundaria es del 50% con un aumento de este voltaje del 10%. El voltaje del punto de inflexión del CT es el voltaje según el paso No.5.

Resultados de la prueba :

Esta es la muestra de los resultados de la prueba del cálculo del punto de inflexión.

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