Como fornecedor de transformadores montados no bloco, muitas vezes encontro perguntas de clientes sobre vários aspectos técnicos desses transformadores. Uma das perguntas mais frequentes é sobre a corrente de falha de um transformador montado na almofada. Nesta postagem do blog, vou me aprofundar no conceito de corrente de falha, seu significado no contexto de transformadores montados no bloco e como isso afeta o design, operação e a segurança desses transformadores.
Entendendo a corrente de falha
A corrente de falha é a corrente anormal que flui através de um circuito elétrico quando ocorre uma falha. Uma falha pode ser definida como qualquer condição anormal no sistema elétrico que causa um fluxo não intencional de corrente. Os tipos comuns de falhas incluem circuitos curtos, falhas no solo e circuitos abertos. No caso de transformadores montados na almofada, os circuitos curtos são o tipo de falha mais crítico que precisamos considerar.
Os circuitos curtos ocorrem quando há uma conexão direta entre dois condutores de diferentes fases ou entre um condutor de fase e o solo. Isso resulta em um caminho de impedância muito baixa para a corrente, fazendo com que uma grande quantidade de corrente flua. A magnitude da corrente de falha depende de vários fatores, incluindo a impedância da fonte, a impedância do transformador e o tipo de falha.
A impedância da fonte é a impedância do sistema de energia que fornece o transformador. Uma impedância de fonte inferior significa que o sistema de energia pode fornecer uma quantidade maior de corrente durante uma falha. A impedância do próprio transformador também desempenha um papel crucial. Os transformadores têm um certo valor de impedância, projetado para limitar a corrente de falha a um certo nível. O tipo de falha, seja uma falha de fase única para aterramento, uma falha de fase - para fase ou uma falha de três fases, também afeta a magnitude da corrente de falha.
Significado da corrente de falha nos transformadores montados na almofada
A corrente de falha é de grande significado no projeto, operação e segurança dos transformadores montados na almofada.
Projeto
Durante a fase de projeto, os engenheiros precisam considerar a corrente máxima possível de falha que o transformador pode experimentar. Isso é importante para determinar a classificação dos componentes internos do transformador, como os enrolamentos, as buchas e os dispositivos de proteção. Por exemplo, os enrolamentos do transformador precisam ser capazes de suportar a tensão mecânica causada pela alta corrente de falha sem sofrer nenhum dano. Os dispositivos de proteção, como fusíveis ou disjuntores, precisam ser dimensionados corretamente para interromper a corrente de falha em tempo hábil.
Operação
Na operação normal, a corrente de falha não deve fluir através do transformador. No entanto, no caso de uma falha, o transformador precisa ser capaz de lidar com a corrente de falha por um curto período de tempo até que os dispositivos de proteção operem. Se a corrente de falha for muito alta e os dispositivos de proteção não operarem, poderá levar ao superaquecimento do transformador, o que pode causar danos ao isolamento e, finalmente, resultar em uma falha do transformador.
Segurança
A corrente de falha também é uma grande preocupação de segurança. Altas correntes de falha podem causar arco, o que pode levar a incêndios e explosões. Portanto, os transformadores montados na almofada são projetados com recursos de segurança para evitar esses riscos. Por exemplo, eles geralmente são fechados em um armário de metal para conter qualquer possível arco e proteger o pessoal de entrar em contato com peças vivas.
Cálculo da corrente de falha
O cálculo da corrente de falha de um transformador montado na almofada é um processo complexo que requer uma boa compreensão dos princípios de engenharia elétrica. O método mais comum para calcular a corrente de falha está usando o sistema por unidade. No sistema por unidade, todas as quantidades elétricas são expressas como uma fração de um valor base.
A primeira etapa no cálculo da corrente de falha é determinar os valores básicos para tensão, corrente, potência e impedância. Depois que os valores básicos são determinados, a impedância de origem e a impedância do transformador são convertidas em valores de unidade por -. A corrente de falha pode ser calculada usando os valores de impedância por unidade por unidade e o tipo de falha.
Por exemplo, em um sistema de três fases, a corrente de falha para um circuito de três fases pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
$ I_ {falha} = \ frac {v_ {base}} {\ sqrt {3} z_ {total}} $
Onde $ i_ {falha} $ é a corrente de falha, $ v_ {base} $ é a tensão base e $ z_ {total} $ é a impedância total por unidade do sistema, que inclui a impedância de origem e a impedância do transformador.
Impacto do tipo de transformador na corrente de falha
O tipo de transformador montado na almofada também pode ter um impacto na corrente de falha. Existem diferentes tipos de transformadores montados na almofada, comoTransformador montado na almofada monofásica, Assim,Transformador de montagem de bloco 150kva, eTransformador montado na almofada trifásica.
Os transformadores montados em fase de fase são normalmente usados em aplicações comerciais residenciais e pequenas. Eles têm uma classificação de potência mais baixa em comparação aos transformadores de três fases e, portanto, a corrente de falha em um transformador de fase única é geralmente menor. Os transformadores montados em três fases, por outro lado, são usados em aplicações comerciais e industriais maiores. Eles podem lidar com níveis mais altos de potência, e a corrente de falha em um transformador de três fases pode ser significativamente maior, especialmente no caso de um circuito de três fases.
A classificação KVA do transformador também afeta a corrente de falha. Uma classificação KVA mais alta significa que o transformador pode fornecer mais energia e, portanto, também pode fornecer uma quantidade maior de corrente de falha durante uma falha. Por exemplo, aTransformador de montagem de bloco 150kvaterá uma característica de corrente de falha diferente em comparação com um transformador mais alto e nominal.
Proteção contra a corrente de falha
Para proteger os transformadores montados da almofada dos efeitos prejudiciais da corrente de falha, vários dispositivos de proteção são usados.
Fusíveis
Os fusíveis são um dos dispositivos de proteção mais usados em transformadores montados na almofada. Um fusível é um dispositivo de sacrifício que derrete quando a corrente que flui através dele excede um determinado valor. Quando ocorre uma falha, a alta corrente de falha faz com que o fusível derreta, interrompendo o circuito e protegendo o transformador. Os fusíveis são relativamente simples e baratos, mas precisam ser substituídos após operar.
Disjuntores de circuitos
Os disjuntores são outro tipo de dispositivo de proteção. Eles podem detectar automaticamente a corrente de falha e abrir o circuito para interromper o fluxo de corrente. Os disjuntores têm a vantagem de poder ser redefinidos após operar, o que é mais conveniente em comparação com os fusíveis. No entanto, eles são mais caros e exigem mais manutenção.
Conclusão
Em conclusão, a corrente de falha de um transformador montado na almofada é um parâmetro crítico que precisa ser cuidadosamente considerado no projeto, operação e segurança desses transformadores. Compreender o conceito de corrente de falha, como calculá -lo e como proteger contra ele é essencial para garantir a operação confiável e segura dos transformadores montados na almofada.
Se você estiver no mercado de um transformador montado no bloco e tiver dúvidas sobre a corrente de falha ou qualquer outro aspecto técnico, estamos aqui para ajudar. Nossa equipe de engenheiros experientes pode fornecer a você a experiência e as orientações necessárias para selecionar o transformador certo para o seu aplicativo. Entre em contato conosco hoje para iniciar uma discussão sobre seus requisitos específicos e explorar as melhores soluções para suas necessidades de energia elétrica.
Referências
- Sistemas de energia elétrica: análise e design, quarta edição de J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma e Thomas J. Overbye
- Sistema de energia elétrica Essentials de Aleksandar M. Stankovic, Miroslav Begovic e Ramesh C. Bansal
- Proteção do sistema de energia e despacho por VK Mehta e Rohit Mehta