Como calcular a corrente do fusível para um transformador no lado HV

Muitas vezes ocorrem situações de emergência em redes elétricas, que podem danificar equipamentos caros, um dos elementos dos quais é um transformador. Para proteger o transformador contra danos, é necessário instalar proteção contra sobrecorrente.

Um fusível de alta tensão é uma das opções para proteger um transformador de potência contra danos. Interrompe o circuito elétrico (fusível queimado) quando a corrente excede o valor permitido (valor do fusível).

O fusível de alta tensão só protegerá o enrolamento do transformador se estiver corretamente classificado para corrente. Vejamos como calcular a corrente do fusível para um transformador lateral de alta tensão (HV).

Ao escolher um fusível, você deve primeiro considerar a classe de tensão: a tensão nominal do fusível deve ser igual à classe de tensão da rede elétrica.A instalação de um fusível de alta tensão a uma tensão nominal inferior à tensão de rede fará com que o isolamento se rompa ou se sobreponha, o que, por sua vez, causará um curto-circuito entre fases. Além disso, não instale fusíveis com tensão inferior à nominal do fusível - isso pode causar sobretensão em caso de curto-circuito.

Seleção do fusível de acordo com a corrente nominal de interrupção

A corrente nominal de interrupção (desarme) do fusível não deve ser inferior à corrente máxima de curto-circuito para o ponto da rede elétrica onde o fusível será instalado. Para um transformador de potência, esta é a corrente trifásica nos terminais do enrolamento de alta tensão – onde os fusíveis são montados.

Ao calcular a corrente de curto-circuito, é levado em consideração o modo mais severo, com resistência mínima para o local da falha suspeita.

As correntes de curto-circuito são calculadas individualmente, levando em consideração toda a cadeia de abastecimento.

Os fusíveis de proteção do transformador no lado HV são emitidos para corrente nominal de interrupção (corrente máxima de interrupção) na faixa de 2,5-40 kA.

Se não houver dados sobre a magnitude das correntes de curto-circuito na seção de rede, é recomendável selecionar o valor máximo da corrente nominal de interrupção do fusível.

Seleção da corrente nominal do fusível

O fusível de alta tensão protege o enrolamento de alta tensão do transformador de potência não apenas de curto-circuito, mas também de sobrecarga, portanto, a corrente operacional nominal também deve ser considerada ao escolher um fusível.

Há vários fatores a serem considerados ao selecionar a classificação de corrente de um fusível. Primeiro, o transformador de potência pode ser submetido a sobrecargas de curto prazo durante a operação.

Em segundo lugar, quando o transformador é ligado, ocorrem surtos de corrente de magnetização que excedem a corrente nominal do enrolamento primário.

Também é necessário garantir a seletividade de operação com proteção instalada no lado de baixa tensão (BT) e nas linhas de saída do consumidor. Ou seja, antes de mais nada, devem ser acionados os interruptores automáticos (fusíveis) do lado de baixa tensão das linhas de saída que vão direto à carga para os consumidores.

Se esta proteção não funcionar por um motivo ou outro, o disjuntor (fusível) na entrada do lado LV do transformador de potência deve ser desarmado. Os fusíveis do lado AT neste caso são proteção de retaguarda que deve ser acionada em caso de sobrecarga do enrolamento de baixa tensão e falha das proteções do lado BT.

Com base nos requisitos acima, o fusível é selecionado para o dobro da corrente nominal do enrolamento de alta tensão.

Assim, os fusíveis de alta tensão instalados no lado de alta tensão protegem a seção do circuito elétrico de danos na entrada do transformador, bem como de danos internos ao próprio transformador de potência. E os fusíveis (disjuntores) no lado LV do transformador de potência protegem o próprio transformador de sobrecarga além do limite permitido, bem como de curto-circuito na rede de baixa tensão.

A corrente nominal dos enrolamentos do transformador de potência é indicada nos detalhes do seu passaporte.

Como calcular a corrente do fusível se apenas a classificação do transformador de potência for conhecida?

Se o tipo de transformador for conhecido, a maneira mais fácil é encontrar a corrente usando os dados de referência do transformador de potência de um dos fabricantes, pois todos os transformadores geralmente são produzidos de acordo com uma faixa padrão de potências nominais e, portanto, com características semelhantes .

Alternativamente, pode-se utilizar a tabela abaixo para os valores recomendados de correntes nominais de fusíveis para transformadores de potência trifásicos 6/0,4 e 10/0,4 kV:

Fusíveis para proteger o transformador de tensão no lado HV

Transformadores de tensão de 110 kV e acima são protegidos apenas no lado de baixa tensão por disjuntores ou fusíveis. Para transformadores de tensão de 6, 10 e 35 kV, o cálculo da corrente do fusível não é realizado.

O fusível para proteger o transformador de tensão no lado HV é selecionado apenas de acordo com a classe de tensão. Para cada classe de tensão, são produzidos fusíveis especiais do tipo PKN (PN) - 6, 10, 35 (dependendo da classe de tensão), são usados ​​exclusivamente para proteção transformadores de voltagem.