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Compensación del grupo vectorial para la 87T
Elija el grupo vectorial del transformador, su potencia, sus tensiones y los CT de cada lado. Obtendrá los TAP, la matriz de compensación de cada devanado, si hace falta eliminar la secuencia cero y la comprobación de que una carga pasante no deja corriente diferencial.
IEC 60076-1grupo vectorial, notación horariaIEEE C37.91compensación de fase y de secuencia cero
Resultados
—
— A
— A
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— °
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Gráficas
- Alta (A en las 12)
- Baja
- Alta compensada
- Baja compensada, invertida
Cálculo y detalle
Matrices de compensación
Cálculo paso a paso
Qué significa para el ajuste
Para qué sirve
La diferencial 87T compara lo que entra con lo que sale del transformador. Antes de restar, el relé tiene que corregir tres cosas que no son fallas: la diferencia de magnitud entre las corrientes de alta y de baja, el desfase que introduce el grupo vectorial y la secuencia cero que solo existe en un lado. Esta herramienta reproduce esas tres correcciones para que usted verifique los ajustes de un relé, prepare una prueba de estabilidad o revise por qué una 87T disparó con una falla externa.
Cómo se calcula
Corriente nominal y TAP
In = S / (√3 · U) · TAP = S[MVA] · 1000 / (√3 · U[kV] · RTC) · CRTC es la relación del CT (primario / secundario) y C = 1 para CT en estrella o √3 para CT en delta. Es la forma que usan, entre otros, los manuales de SEL. El TAP es la corriente secundaria que ve el relé a potencia nominal; se muestra también en por unidad de la corriente nominal del CT. El factor In,CT / In,obj es la misma idea expresada como la piden otros fabricantes.
IEC 60076-1notación horariaIEEE C37.91compensación numérica
Matriz de compensación
Mij = (2/3) · cos(m · 30° + (j − i) · 120°), con i, j = 1, 2, 3El número del grupo es la hora en que queda la tensión de baja cuando la de alta está en las 12: la baja atrasa h · 30°. La matriz m gira m · 30° en sentido antihorario la secuencia positiva y elimina la secuencia cero. Para m = 1 da 1/√3 · [1 −1 0; 0 1 −1; −1 0 1]; para m = 11, 1/√3 · [1 0 −1; −1 1 0; 0 −1 1]; para m = 12, 1/3 · [2 −1 −1; −1 2 −1; −1 −1 2], que no gira pero quita I0. La matriz 0 es la identidad y deja pasar la secuencia cero. IEEE C37.91 describe esta compensación; las matrices concretas son las de los manuales de los fabricantes (SEL las llama CTC(m)).
Lado que se compensa
Si se compensa baja, su matriz es m = h y alta queda en 0; si se compensa alta, su matriz es m = 12 − h y baja queda en 0. Un lado que no gira pero tiene camino a tierra recibe m = 12. En automático se compensa el lado con camino a tierra, o el de estrella si ninguno lo tiene, que es la práctica recomendada por SEL, porque cualquier matriz con m ≠ 0 elimina la secuencia cero de paso.
Comprobación
La herramienta simula una carga nominal pasante con secuencia positiva y negativa, la compensa con las matrices elegidas y verifica que la suma de alta y baja sea cero en las tres fases. Los indicadores de TAP pasan a amarillo si la relación entre TAP supera 7,5 o si un TAP queda fuera de 0,1 a 6,2 veces la corriente nominal del CT: son límites de referencia de Tiza para un relé tipo SEL-387; confirme los de su relé en el manual.
Límites del cálculo
- Supone secuencia de fases ABC, CT con la polaridad hacia el transformador en los dos lados y un transformador de dos devanados. Con secuencia ACB el sentido de los giros se invierte.
- El TAP se calcula con la tensión nominal; con cambiador de tomas, el error de la toma extrema lo absorbe la pendiente del relé.
- Con CT en delta la compensación la hace el cableado y el relé debe quedar en 0: verifique que el delta (DAB o DAC) corresponda al grupo, porque un delta equivocado deja un error de 60°.
- La convención de giro es la de SEL. GE y Siemens piden directamente el grupo vectorial, y algunos relés numeran en sentido horario: compruebe la numeración de su relé.
- No reemplaza el manual del relé ni el estudio de ajustes, que fija pendientes, arranque mínimo y bloqueo por armónicos.
Preguntas frecuentes
¿Qué matriz de compensación se usa para un transformador Dyn1 en la 87T?
Con la práctica usual de compensar el lado en estrella aterrizada: el lado en delta queda sin compensación (matriz identidad) y el lado de baja en estrella recibe la matriz que adelanta 30° y elimina la secuencia cero, la que SEL llama CTC(1): 1/√3 · [1 −1 0; 0 1 −1; −1 0 1]. Otros fabricantes piden directamente el grupo vectorial y arman la matriz equivalente por dentro.
¿Por qué hay que eliminar la secuencia cero en la diferencial de transformador?
Porque en el lado con neutro aterrizado una falla a tierra externa hace circular corriente de secuencia cero que no aparece del otro lado del transformador (por ejemplo, queda atrapada en el delta). La 87T vería esa corriente como diferencial y dispararía por una falla que no es suya. Por eso se resta I0 en el lado donde existe un camino a tierra.
¿Cómo se calcula el TAP de una diferencial de transformador?
Es la corriente secundaria que llega al relé con la potencia nominal: TAP = MVA · 1000 / (√3 · kV · RTC), multiplicada por √3 si los CT de ese lado están en delta. Con los dos TAP el relé lleva las corrientes de ambos lados a la misma base; muchos relés lo calculan solos a partir de la potencia, las tensiones y las relaciones de los CT.
Configuramos su diferencial de transformador
Revisamos el grupo vectorial, los CT y los ajustes de la 87T, cargamos la configuración en el relé de forma remota y, si lo necesita, hacemos en sitio la prueba de estabilidad y la puesta en servicio.