Guia de transformador de corriente

[pic 1]UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

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1. Caso de estudio (+GUI)

Un transformador de corriente de 200 A:5 A, 60 Hz presenta los siguientes parámetros como se observa en el devanado de 200 A (primario):

, , , , [pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

1. Asuma una corriente de 200 A en el devanado primario y que el secundario se encuentra con un corto circuito, determine la magnitud y el ángulo de fase de la corriente secundaria.

Para la solución de este inciso se tomó en cuenta el circuito equivalente anteriormente presentado.

[pic 8]Figura 18. Circuito equivalente del transformador de corriente

El inciso a) sugiere que se considere al Secundario en estado de cortocircuito. La relación de transformación está dada por: ; además se considerará una nueva constante a la relación: , resultando:[pic 9][pic 10]

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A continuación, se presenta el circuito considerando la condición presente en el secundario, y referida al primario:

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Figura 18. Circuito equivalente referido al primario

A partir del circuito se obtiene la caída de tensión entre los puntos A y B:

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Reemplazando los datos proporcionados por el enunciado:

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1. Repita el cálculo que efectuó en el inciso a) si el CT se simplifica a través de una carga total de 250 .[pic 23]

Del mismo modo que en el inciso anterior se seguirá considerando la relación de transformación:

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Además, será necesario apoyarse del siguiente circuito referido al primario:

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Figura 19. Circuito equivalente referido al primario

A partir del circuito se obtiene la caída de tensión entre los puntos A y B:

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Reemplazando los datos proporcionados por el enunciado:

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1. Utilice MATLAB para graficar el porcentaje de error en la magnitud de la corriente como una función de la magnitud de la impedancia de carga total: i) para una carga total de resistencia de 1 <  < 901 ; y ii) Para una carga netamente inductiva de 1 <  < 901 .[pic 35][pic 36][pic 37][pic 38][pic 39][pic 40]

Para la solución de este inciso se hizo uso del entorno de AppDesigner de MATLAB, con la finalidad de diseñar una GUI que permita ingresar los datos de las resistencias e inductancias correspondientes al circuito equivalente y obtener la gráfica del Error porcentual de la corriente con respecto a la carga comprendida en dicho rango.

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Figura 20. GUI calculando el error porcentual de la corriente

Como se puede observar, se generó las gráficas donde muestra el error porcentual de la corriente respecto a cada carga añadida: Resistiva (Azul) y netamente Inductiva (Naranja).

Sabiendo que el error porcentual de la corriente no debe ser mayor al 10%, los valores de las cargas deben ser:

Para carga Resistiva:

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Figura 21. Error porcentual en carga resistiva

El valor de la Carga resistiva no debe superar los  para que el transformador de intensidad funcione con normalidad.[pic 43]

Para carga Inductiva:

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Figura 22. Error porcentual en carga inductiva

El valor de la Carga Inductiva no debe superar los  para que el transformador de intensidad funcione con normalidad.[pic 45]

Capítulo III
Conclusiones

• Se debe seleccionar un transformador que tenga una capacidad nominal adecuada para manejar la corriente máxima esperada en el circuito. Esto garantiza que el transformador no esté sobrecargado y pueda funcionar de manera eficiente.
• Es crucial elegir un transformador con una alta precisión y una baja tolerancia para obtener mediciones precisas de corriente. Esto es especialmente importante en aplicaciones donde se requiere una monitorización precisa de la corriente, como en sistemas de control de energía o equipos de protección.
• Es de suma importancia tener en cuenta la carga en el transformador de corriente y tener en cuenta que esta debe ser la menor posible para evitar un desfase excesivo en la corriente
• Se debe considerar un factor de seguridad al seleccionar el transformador para garantizar que pueda manejar picos de corriente inesperados o condiciones de sobrecarga temporal sin daños.

Referencias Bibliográficas

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Arrieta, M. G. (2015). Estudio y simulación del comportamiento dinámico de transformadores de intensidad en redes de transporte de energía eléctrica. Universidad Pontificia Comillas.

Fonti, P. (2001). Transformadores de intensidad: cómo determinar sus especificaciones. Schneider Electric.

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