/ Corrente de irrupção do transformador

Corrente de Inrush do Transformador

Definição: A corrente de energização do transformador é acorrente instantânea extraída pelo primário do transformador quando o seu secundário é circuito aberto. A corrente de partida não cria nenhuma falha permanente, mas causa uma comutação indesejada no disjuntor do transformador. Durante a corrente de partida, o valor máximo atingido pelo fluxo é mais que o dobro do fluxo normal.

Deixe uma tensão sinusoidal

corrente de inrush do transformador
V1 ser aplicado a um transformador, cujo secundário é um circuito aberto. Aqui α o ângulo da tensão sinusoid em t = 0. Suponha que a perda do núcleo e resistência primária seja negligenciada, então
transformador-inrush-current-equation-2
Onde T1 é o número de voltas e Φ é o fluxo no núcleo. No estado estacionário

transformador-inrush-currrent-equação-3
Da equação (1) e equação (2), obtemos

transformador-inrush-atual-equação-4
Da equação (3) e (4)

transformador-inrush-current-equation-5
Integração da equação (5) dá

transformador-inrush-atual-equação-6
Onde Φc é a constante ou integração a ser encontrada a partir de uma condição inicial em t = 0. Considera-se que quando o transformador é desconectado pela última vez da linha de alimentação, um pequeno fluxo residual Φr permaneceu no núcleo. Assim, em t = 0, Φ = Φr.

Substituindo este valor na equação (6), obtemos

transformador-inrush-atual-equação-7
A equação (6) torna-se então

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A equação (8) mostra que o fluxo consiste em dois componentes, o componente de estado estacionário Φss e o componente transiente Φc. A magnitude do componente transitório

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Φc é uma função de α, onde α é o instante no qual o transformador é ligado à alimentação. Se o transformador for ligado em α = 0, então cosα = 1.

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Sob esta condição

transformador-inrush-atual-equação-14

Em ωt = π,

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Assim, o fluxo do núcleo atinge o valor máximo de fluxo igual a (2φm+ φr), que é mais do que o dobro do fluxo normal. Isto é conhecido como duplo efeito. Devido a este efeito duplo, o núcleo entra em saturação profunda. A corrente de magnetização necessária para produzir um fluxo tão grande no núcleo pode ser tão grande quanto dez vezes a corrente de magnetização normal.

transformador-inrush-current-graph

Às vezes, o valor RMS da corrente de magnetização émaior que a corrente nominal primária do transformador. Essa corrente pode produzir uma força eletromagnética que é cerca de vinte e cinco vezes o valor normal. Portanto, o enrolamento do transformador é fortemente reforçado. A operação inadequada de dispositivos de proteção, como disparo indevido de relés, grandes quedas de tensão momentâneas e zumbido grande devido à magnetostrição do núcleo.

Para não obter corrente transitória de irrupção, Φc deve ser zero.

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Desde Φr é geralmente muito pequeno cosα and 0 e α ≅ nπ / 2

Em outras palavras, se o transformador estiver conectadopara a linha de alimentação perto de uma tensão máxima positiva ou negativa, a corrente de partida será minimizada. Mas geralmente, é impraticável conectar um transformador em um tempo predeterminado no ciclo de tensão

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