¿Qué sucede con un transformador si el lado de suministro está en cortocircuito?

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Supongamos que tengo una planta industrial, donde un cuadro de distribución se alimenta a través de un transformador. El cuadro de distribución tiene solo cargas "pasivas", es decir, no contribuyen con corrientes de cortocircuito.

Si hay un cortocircuito en el tablero de distribución que alimenta ese transformador (en el lado de la red), mi intuición me dice que el transformador se desmagnetizaría (sin tener en cuenta el flujo remanente), por lo que la energía debe ir desde El transformador al lado secundario o primario. Dado que la corriente no puede cambiar inmediatamente en un inductor, creo que esta energía debería ir al lado secundario.

Mis simulaciones muestran este comportamiento. Como se muestra en la siguiente imagen, hay corriente / potencia que fluye durante aproximadamente 2 ms (los resultados en el lado primario son idénticos, por lo que no lo he incluido). Sin embargo, no estoy seguro de si esta es la representación física correcta o el resultado de matemáticas inexactas. El paso mínimo de integración que puedo seleccionar es 1 ms, por lo que podría ser un resultado de eso (creo).

Larazónporlaquedudodelosresultadosesporquelamismacorrientefluyeexactamentedesdeelbusencortocircuitoyhaciaeltransformadorenelladoprimario.Alinvestigarlosresultadosenambosladosdeltransformador,veoquelamismacantidadexactadeenergíaentraysaledespuésdequeelladoprimarioestáencortocircuito.Estomedicequeeltransformadornoestádesmagnetizadoenno.

Ahora,comotodosaprendimosenkindergarden,lacorrientedeentradadebeserigualalacorrientedesalida,entonces,¿cómopuedoesperaralgodiferente?Bueno,noesrealmenteciertoentodaslassituaciones(porejemplo,puedecargaruncapacitor).Séqueelalmacéndeenergíaenuntransformadoresenergíamagnética,noeléctrica.

Sinembargo,hayalgoaquíquenomeparececorrecto.¡Apreciocualquierentrada!

¡Gracias!

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Esposiblequemiexplicaciónnohayasidolosuficientementebuena.Elcortocircuitodelqueestoyhablandoesunafallaqueocurredespuésdeunciertotiempo,trifásico,líneadelínea,línea-línea-líneaolínea-tierra.

Aquíhayunapartedeldiagramadeunasolalínea.Notengoninguna"justificación" de por qué la conexión delta-estrella es relevante para el análisis (no creo que lo sea, es simplemente cómo está diseñado el sistema). Puede haber muchas razones, la eliminación de corrientes de secuencia cero para una, pero esto no debería ser relevante para esta pregunta.

El diagrama a continuación es cómo se representa el transformador en mi herramienta de simulación. No puedo "mostrar" cómo el circuito está en cortocircuito. La forma en que se hace es agregar un "evento": "Crear un error (3 fase / Línea-Línea / ...) después de 3 segundos. Luego puedo ver la respuesta del sistema como resultado de este evento.

Creo que el comportamiento general del transformador es independiente de la topología, el grupo de vectores, etc.

    
pregunta Stewie Griffin

1 respuesta

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Piense en un transformador monofásico que alimenta un circuito abierto en el secundario. La CA es una señal normal de CA y, de repente, la señal de CA se convierte instantáneamente en 0 V (esto representa el corto en la alimentación primaria). Habrá cierta cantidad de flujo magnético (también conocido como energía) en el núcleo del transformador que empujará una corriente de retorno de los devanados primarios a la fuente de 0 V CA.

Si el transformador es perfecto en todos los aspectos (aparte de que tiene una inductancia de magnetización), la corriente fluirá en el "0 V" indefinidamente PERO, por supuesto, hay pérdidas resistivas, por lo que esta corriente será una caída exponencial a cero. Si no hay inductancia de fuga en el devanado primario, el 0 V (también conocido como corto) asegurará que no se vea nada en el secundario que no sea el cese de la forma de onda de CA cuando cae instantáneamente a cero.

Si hay una inductancia de fuga en el primario (normalmente, por supuesto), se verá una pequeña tensión de retroceso en el secundario debido a que la inductancia de magnetización del primario no está perfectamente en cortocircuito a 0 V.

Con o sin una carga, no habrá una diferencia: se verá una pequeña tensión de retroceso en el secundario a medida que el flujo magnético (y la corriente) decae exponencialmente a cero.

También se debe tener en cuenta que si la CA cae a cero voltios en el pico de su forma de onda, la corriente en la inductancia de magnetización del primario es cero y no se verá ningún efecto. Esto se debe a que, en ese instante, el flujo en el núcleo también será cero. Si, por otro lado, el voltaje de CA se detiene en un cruce por cero (y se mantiene en cero), el flujo en el primario estará en un máximo y se producirá el efecto descrito anteriormente. En todos los demás puntos, el efecto será proporcionalmente menor.

    
respondido por el Andy aka

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