«Descubre cómo funciona la curva de magnetización de un CT y la importancia que tiene en los sistemas de protección eléctrica. Atrévete a adentrarte en el fascinante mundo de la magnetización y conoce todo lo que necesitas saber sobre este elemento clave en la operación de los transformadores de corriente. ¡Prepárate para quedar magnetizado por la información que encontraremos juntos!»
La curva de magnetización del transformador de corriente muestra la relación entre la corriente de excitación secundaria y la tensión de excitación secundaria. El diagrama de circuito equivalente del transformador de corriente se muestra a continuación.
Diagrama esquemático de CT
I1: corriente primaria
I2 = Kn I1: corriente secundaria para un TC perfecto.
Es: corriente secundaria que realmente fluye a través del circuito. Soy: corriente magnetizante. E: fuerza electromotriz inducida.
contra: tensión de salida.
Lm: inductancia de magnetización (saturable) equivalente al TC.
Rct: resistencia en el secundario del TC
Rp: resistencia de carga.
¿Cómo funciona la TC?
El transformador de corriente tiene dos juegos de devanados alrededor del núcleo magnético. cuando la corriente alterna (Ip) fluye en el primario, se genera el campo alterno (H=Np*Ip) y el flujo magnético fluye en el núcleo. El flujo magnético se vincula al secundario del TC y produce un voltaje (Vs) en el secundario.
Si el secundario del transformador de corriente no está conectado a una carga, la corriente secundaria será cero. En ausencia de corriente secundaria (Is), el flujo magnético neto en el núcleo será igual al flujo creado por la corriente primaria. La mayor densidad de flujo en el núcleo saturará el núcleo y se producirá un voltaje peligrosamente alto a través del secundario bajo esta condición. Es por eso que el secundario del transformador de corriente no debe mantenerse en circuito abierto.
Si el secundario del transformador de corriente está conectado a una carga, la corriente secundaria establecerá su propio flujo magnético en el núcleo, y el flujo generado por la corriente secundaria se opone al flujo generado por el primario. Por lo tanto, la densidad de flujo neta en el núcleo está por debajo de la densidad de flujo nominal del núcleo y el voltaje secundario es del orden de unos pocos voltios.
El transformador de corriente cuando se conecta a cargas como relé de protección, medidor de energía o medidor de amperios, la corriente total que pasa a través del TC es corriente de magnetización (Im) y corriente secundaria (Is).
Por lo tanto, la corriente secundaria total Is es la suma vectorial de la corriente de magnetización (Im) y la corriente de carga secundaria (IL) que fluye a través del relé de protección. Durante una condición de falla, la corriente de magnetización puede superar su voltaje de punto de inflexión y el CT se satura.
Justo debajo del voltaje del punto de inflexión, todos los imanes están alineados en la misma dirección que el campo magnético y se ha alcanzado la densidad de flujo nominal máxima del núcleo. Si la corriente primaria aumenta aún más después de alcanzar la densidad de flujo máxima en el núcleo, el núcleo no puede manejar este campo magnético aumentado y se dice que CT está saturado.
Curva de magnetización de CT
La curva de magnetización de CT puede ser dividida en tres zonas.
1. Zona no saturada
En la zona no saturada de la curva de magnetización, el CT consume una corriente de magnetización muy baja y la corriente secundaria es casi lineal a la corriente primaria. El error de relación es mínimo en esta zona y el transformador de corriente utilizado para medir los parámetros eléctricos como amperios, potencia, energía debe operarse en esta zona. La clase de medición CT opera en esta región. La clase del transformador de corriente para la clase de medición es 0,1 s, 0,2 s, 0,5 s y 1,0 s.
2. Zona Intermedia
En la Zona intermedia la corriente de magnetización aumenta con el aumento de la corriente primaria, y la corriente secundaria no es proporcional a la corriente primaria; La no linealidad aumenta a medida que aumenta la corriente primaria.
El transformador de corriente de clase de protección se opera en esta zona. Durante una falla, la magnitud de la corriente primaria es del orden de los kiloamperios y se espera que el TC no se sature en el momento de detectar la corriente de falla, de lo contrario, el sistema de protección no funcionaría.
3. Zona Saturada
La curva se vuelve virtualmente horizontal debido al aumento drástico de la corriente de magnetización, y el error en la relación de transformación es alto, la corriente secundaria está distorsionada por la saturación. Si el transformador de corriente opera en esta zona; no se puede garantizar la protección de la red eléctrica.
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