Mitigación de la Corriente INRUSH en Transformadores

Para resolver los desafíos técnicos y reducir los costos de inversión, los productores Independientes de energía (IPPs) han adoptado la arquitectura con varios transformadores de potencia en paralelo conmutados por un solo interruptor de potencia.

Maniobras no controladas o aleatorias de transformador de potencia generan corrientes inrush y perturbaciones de tensión en la red (Figura 3: Corriente inrush durante la energización del transformador de potencia). Estas perturbaciones aumentan el estrés eléctrico y mecánico en equipos de subestaciones (transformadores de potencia, interruptores de potencia, instrumentos) que en última instancia reducen su vida útil. Estos transitorios también afectan  la calidad de la energía y pueden conducir a fallas en los equipos e incluso apagones.

Teniendo en cuenta el flujo residual en el núcleo de transformador de potencia que resulta de su desenergización, SynchroTeq Plus – dispositivo de maniobra controlada (CSD) – aborda estos problemas mediante la operación de un interruptor de potencia en el momento óptimo para evitar los transitorios durante la energización del transformador de potencia.

SynchroTeq Plus y el sistema de asesoría para la re-energización de transformadores – TRAS – reducen y en algunos casos eliminan las corrientes inrush y perturbaciones de tensión en la red durante la energización de transformadores de potencia en paralelo desde un único interruptor. Esta solución garantiza la estabilidad y la fiabilidad de la red eléctrica, reduce la probabilidad de falla del equipo, y gracias a las funciones avanzadas de monitoreo, reduce los costos de mantenimiento de equipos de AT/MT.

Beneficios:

  • Probado en campo por empresas de energía, productores independientes de energía, especialistas en interruptores e industrias desde 1991
  • Reduce las corrientes inrush y perturbaciones de tensión en la red
  • Confiable y rentable alternativa comparada con soluciones convencionales como las resistencias de pre-inserción
  • Funciona en cualquier tecnología y marca de interruptor
  • Monitorea el desgaste del interruptor para evitar una falla mecánica o eléctrica
  • Permite manejar el mantenimiento futuro y reduce sus costos.

 

Calcula e iguala el flujo residual en el transformador de potencia

 

Flujo residual en el transformador de potencia.
Figura 1: Configuración en paralelo. Figura 2: Flujo residual de cada fase del transformador de potencia durante la apertura del interruptor con SynchroTeq Plus.

Basado en la tecnología RightWON, el sistema de asesoría para la re-energización de transformadores – TRAS, pone a disposición de la unidad SynchroTeq Plus cada voltaje de fase de los transformadores T1 y T2 a través de sensores de buje o transformadores de tensión. Estas tensiones son utilizadas por SynchroTeq Plus para calcular los flujos residuales de los transformadores de potencia que resulten de su desenergización.

Cuando los transformadores de potencia T1 y T2 son operados simultáneamente – apertura de seccionadores S1 y S2 – el flujo residual de ambos transformadores de potencia son iguales. Sin embargo, cuando un transformador de potencia se desactiva para fines de reparación o mantenimiento, las condiciones operacionales pueden resultar en transformadores de potencia que tienen diferente flujo residual. Este caso impide energizar simultáneamente los  transformadores de potencia porque se generaría corrientes inrush importantes.

En ese caso, TRAS guía al operador sobre cómo controlar los seccionadores (S1, S2) y el interruptor de potencia para igualar el flujo residual de los dos transformadores de potencia. Esta operación mitiga las corrientes inrush durante la energización de transformadores de potencia en paralelo (figura 3: Corriente inrush durante el encendido de un transformador de potencia).

Sistema de asesoría para la re-energización de transformadores – TRAS

Las operaciones en el interruptor de potencia y seccionadores están especificados y validados paso a paso a través de una interfaz web gráfica.

Por razones de seguridad, TRAS, no puede impedir la operación del equipo en ninguna circunstancia. El operador podrá, en cualquier momento, re-energizar los transformadores de potencia independientemente de las indicaciones de TRAS. En ese caso, SynchroTeq Plus cierra el interruptor de potencia en la tensión pico reduciendo así las corrientes de entrada sin alcanzar la solución óptima.

En resumen, TRAS tiene características únicas como las siguientes:

  • Funciona de 2 a 4 transformadores de potencia con un solo interruptor de potencia y seccionadores.
  • Almacena información de flujo residual de cada transformador de potencia durante su desenergización.
  • Soporta el operador para mitigar corrientes inrush durante la energización de los transformadores de potencia en paralelo.

 

Mitigación eficaz de la corriente inrush durante la energización del transformador de potencia

Figura 3: Corriente inrush durante la energización del transformador de potencia
Figura 3: Corriente inrush durante la energización del transformador de potencia

Para eliminar las corrientes inrush, la estrategia óptima para energizar un transformador de potencia es tener en cuenta su flujo residual (calculado durante la desenergización) para determinar el mejor momento de cierre de cada fase del interruptor de potencia.

Además, SynchroTeq Plus tiene en cuenta las condiciones de funcionamiento tales como la temperatura, tiempo de inactividad, tensión de control y el historial de operaciones pasadas (control adaptativo) para ajustar y predecir el tiempo de la operación del interruptor de potencia, por lo tanto asegurar resultados óptimos en una amplia gama de condiciones.

Monitorización avanzada en tiempo real de los activos de AT / MT

Gracias a su segura interfaz web, SynchroTeq Plus permite el monitoreo en tiempo real y visualización de eventos (SER), estados digitales, valores y fluctuaciones de los parámetros críticos incluyendo tensiones de la red, corrientes, tiempos de operación y parámetros del interruptor, temperatura ambiente, tiempo de inactividad del interruptor y la presión del mecanismo de accionamiento.

Basada eventos grabados con tiempos, SynchroTeq Plus permite la visualización de la evolución del interruptor de potencia con el fin de planificar mantenimientos y reparaciones futuras. SynchroTeq Plus ofrece las siguientes funcionalidades:

  • Supervisa los estados del interruptor, transformadores de potencia y la red.
  • Supervisa el estado de la carga del interruptor (corriente, voltaje, frecuencia).
  • Registra todos los eventos, incluyendo las operaciones de interruptor, alarmas y cambios de estado del interruptor en el diario de eventos (SER).
  • Genera alarmas operativas (reencendido, sobrecorriente, sin flujo) para monitorear la degradación del rendimiento del interruptor y prevenir fallas mecánicas o eléctricas.
  • Da acceso a señales digitales y valores analógicos grabados por cada operación de maniobra.
  • Soporta la exportación de datos local y remotamente en formato COMTRADE.
  • Se comunica con el sistema de control mediante IEC 61850, DNP3, Modbus e IEC 60870.

Grabación de la secuencia de eventos – SER

SynchroTeq Plus genera eventos y alarmas relacionados con todas las operaciones de conmutación. Hasta 2000 eventos se almacenan en la memoria no volátil, con marca de tiempo (NTP nativo y PTP / IEEE1588 soporte de sincronización de tiempo) y marcado de acuerdo a su vínculo con las siguientes cinco categorías:

  • Alarmas internas SynchroTeq Plus (ej. de autodiagnóstico).
  • Alarmas de sensores (ej. temperatura, presión, sensor de buje).
  • Alarmas de interfaz del interruptor (ej. apertura de la bobina del interruptor, baja tensión auxiliar).
  • Alarmas de operación del interruptor (ej. reencendido, sobrecorriente).
  • Flujo residual y sincronización de alarmas.

 

¿Interesado en este producto?  Contáctenos 

Un comentario en “Mitigación de la Corriente INRUSH en Transformadores

  1. Interesado en cierre por fase del interruptor de trago para minimizar el efecto de corriente de magnetizacion y apertura de interruptor intempestiva por máxima corriente

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