Descripció
1. Què és el corrent d'entrada?
El corrent d'entrada, també conegut com a entrada magnetitzadora, es refereix a una pujada de corrent momentània alta que es produeix al bobinatge primari del transformador en el moment en què el transformador s'activa sense càrrega (és a dir, quan un bobinatge està connectat a la font d'alimentació i l'altre bobinatge està obert). Aquest corrent té un pic molt alt inicialment però decau ràpidament.
La magnitud d'aquest corrent és molt més gran que el corrent nominal del transformador, arribant de vegades a 5 a 15 vegades el corrent nominal (per als transformadors grans, fins i tot pot arribar a 20 vegades). Tanmateix, la seva durada és molt curta, normalment decaint al corrent normal sense càrrega (normalment només del 0,5% al 2% del corrent nominal) en desenes o centenars de mil·lisegons.
En termes senzills, és com obrir sobtadament la vàlvula d'aigua d'una piscina buida enorme: al principi, hi ha un augment massiu d'aigua, però s'estabilitza ràpidament. El corrent d'entrada és aquesta "onada massiva d'aigua".
2. Què causa el corrent d'entrada?
La causa fonamental del corrent d'entrada implica la interacció de dos factors clau:
- - Saturació magnètica del nucli del transformador
- - L'aleatorietat del moment de commutació (fase de tensió)
3. Principals característiques del corrent d'entrada
- - Magnitud molt gran: pot assolir entre 5 i 15 vegades el corrent nominal.
- - Conté una gran quantitat de components no-periòdics (DC) i harmònics superiors: la forma d'ona es desvia significativament d'una ona sinusoïdal, sesgada cap a l'eix del temps, amb un alt contingut de segon harmònic. Aquesta característica s'utilitza sovint en la protecció del relé per distingir entre el corrent d'entrada i el corrent de falla.
- - Decaïment ràpid: a causa de la resistència dels bobinatges, el component de corrent continu transitori decau de manera exponencial. El corrent d'entrada generalment disminueix en 0,1-0,5 segons. Com més gran sigui la capacitat del transformador, més llarg pot ser el temps de decadència.
- - Incertesa: la magnitud del corrent d'entrada depèn de la fase de tensió i del magnetisme residual del nucli en el moment del tancament, tots dos aleatoris. Per tant, la magnitud i la forma d'ona del corrent d'entrada poden variar amb cada tancament.
4. Efectes del corrent d'entrada i les contramesures
Efectes:
- - Pot desencadenar un funcionament fals de la protecció diferencial del transformador o la protecció contra sobreintensitat, provocant un error de tancament.
- - Genera grans forces electrodinàmiques, que poden deformar o danyar els bobinatges.
- - Provoca caigudes de tensió a la xarxa elèctrica, afectant el funcionament d'altres equips del mateix bus.
Contramesures:
- Tecnologia de reconeixement de relés: utilitzant la funció que el corrent d'entrada conté una gran quantitat de segons harmònics, es pot establir una "contenció del segon harmònic" a la protecció diferencial per evitar falses disparacions.
- Control de la fase de tancament (tecnologia de commutació sincronitzada): en tancar l'interruptor al pic de tensió amb un interruptor intel·ligent, el flux d'estat permanent inicial- és zero, cosa que pot minimitzar el corrent d'entrada.
- Tancament amb resistència en sèrie: primer, connecteu el circuit a través d'una resistència per limitar el corrent d'irrupció i, a continuació, curt{1}}la resistència amb un interruptor.
Visió general
El corrent d'entrada del transformador es produeix quan el circuit es tanca en moments desfavorables, com ara el punt d'encreuament de la tensió zero-, combinat amb el magnetisme residual al nucli, donant lloc a un flux magnètic transitori que supera amb escreix el valor normal, provocant una saturació profunda del nucli i generant un corrent enorme instantània. És un fenomen transitori electromagnètic inherent al transformador, no una falla.
