Corriente Inrush

Modelación de Transformadores para Estudios de Energización usando ATP-EMTP
Luis Dután CELEC EP TRANSELECTRIC Quito, Ecuador
Resumen – Una representación adecuada de la saturación de los transformadores es fundamental en los estudios de transitorios electromagnéticos y deberá ser la más representativa de la que ocurre cuando el transformador es sobreexcitado durante su energización. Durante laspruebas de vacío que se realizan al transformador, se determina la corriente de excitación que circula en el mismo para un determinado voltaje aplicado; con dichos voltajes y corrientes en valores eficaces (RMS) se puede trazar la curva de saturación del transformador. En la práctica no es posible aplicar voltajes superiores al 110 por ciento (1,1 pu) en el devanado de prueba del transformadordurante las pruebas de vacío debido al riesgo de daño, por tal motivo, en las pruebas de vacío se aplican voltajes y se toman las mediciones en un rango típico de 0,9 – 1,1 pu, obteniéndose apenas de tres a cinco puntos de la curva de saturación. Una curva de saturación determina a partir de valores de voltaje de hasta 1,1 pu no es adecuada ya que no representa la saturación extrema deltransformador que se puede producir durante su energización. En este trabajo se presentan los modelos con los que cuenta el programa Alternative Transients Prorgram (ATP) para transformadores y los resultados de simulaciones de energizaciones se comparan con eventos reales obtenidos mediante los Registradores Automáticos de Perturbaciones (RAP´s), que se han venido instalando últimamente en las subestacionesde CELEC EP – Transelectric. Palabras Clave – ATP, BCTRAN, rms2peak, Saturación, SATURA Transformadores, XFMR.

pendiente de la recta formada a partir de los dos últimos puntos de la curva de saturación de la prueba de vacío del transformador, podrá haber un error muy grande. Los datos de la prueba de vacío son suficientes cuando la simulación no involucra fuertes saturaciones del núcleo. El ATPtiene dos maneras de tratar los datos de Voltaje – Corriente (rms) obtenidos en la prueba para convertirlos en una curva característica de Flujo – Corriente en valores pico (λpico vs. Ipico), ya sea empleando la subrutina SATURA (que es la manera tradicional que se ha venido usando y la que trabaja con la extrapolación lineal), ó un método más avanzado (usado en el modelo de transformador XFMR)que puede tomar en cuenta el acoplamiento trifásico de transformadores. II. MODELOS SATURABLE Y BCTRAN La modelación del núcleo del transformador en el programa ATP se basa en la curva característica λpico vs. Ipico, que es obtenida a partir de los datos de Voltaje rms y Corriente rms de la prueba de vacío mediante la rutina SATURA, la cual, como se mencionó anteriormente, realiza una extrapolaciónlineal de los dos últimos puntos de datos de dicha prueba considerando constante la inclinación del segmento formado por dichos puntos. Además, esta rutina asume que el flujo varía sinusoidalmente a la frecuencia fundamental como una función del tiempo, debido a que, generalmente, en la prueba de vacío la curva Vrms/Irms ha sido obtenida con un voltaje terminal sinusoidal. También asume losiguiente: 1. 2. 3. Las pérdidas debidas a corrientes de Eddy y por histéresis son ignoradas. Las resistencias de los devanados son ignoradas y, La curva λpico/Ipico es generada punto a punto, realizando entre ellas una interpolación lineal.

I. INTRODUCCIÓN Un modelo de núcleo está basado, usualmente, en la prueba de vacío del transformador de la cual se obtienen ciertos valores de corriente deexcitación para voltajes ajustados, generalmente, entre 0,9 y 1,1 pu en pasos de 0.05 pu. Valores por encima de 1,1 pu no son aplicados durante la prueba por considerarse dañinos. Durante la energización de un transformador se sobrepasa dicho valor de voltaje por lo que se vuelve necesario tener una curva de saturación con valores por encima de 1,1 pu para una adecuada representación del núcleo. En...