Estudio y simulación del comportamiento dinámico de transformadores de intensidad en redes de transporte de energía eléctrica

Abstract

Los transformadores de intensidad, también conocidos como TI, se utilizan para adaptar las corrientes que circulan en las redes eléctricas (transporte, distribución y generación) a unos valores de trabajo para los equipos de medida y protección. Básicamente, su función es reducir el valor de la corriente para que pueda ser leída por los relés de protección y medida, y así controlar en todo momento lo que pasa en la red, y, si fuese necesario, hacer que los relés de protección actuasen. Sin embargo, esto no es tan sencillo, pues muchos sistemas de protección deben actuar en los primeros instantes de las perturbaciones que acontecen en las redes eléctricas. En estos primeros instantes suelen tenerse fenómenos transitorios que los transformadores de medida deben ser capaces de tratar con la suficiente precisión. Los errores en la salida del TI causan algunas veces el retraso en una operación de protección o causan operaciones innecesarias. Por ello, el funcionamiento de dichos transformadores debe ser analizado cuidadosamente. Los TI cumplen una función muy importante dentro del sistema de protección de una red eléctrica y deben ser estudiados cuidadosamente. Este proyecto trata de estudiar cómo se comporta un TI ante faltas en la red de transporte y de si las protecciones conectadas a ellos actúan correctamente en caso de funcionamiento anormal del transformador. Para facilitar el análisis se creará una herramienta de simulación que permita prever como va a actuar el TI frente a las distintas situaciones que podría afrontar.

Current transformers, also known as CT, are used to adapt the currents flowing in the electricity network (transmission, distribution and generation systems) to working values for the measuring and protection equipment. Basically, its function is to reduce the current values in order to be read by the measuring and protection relays and to control in every moment what it is happening in the electricity network and, if necessary, make the protection relays act. However, a lot of protection systems must act in the first instants of the disturbances occurring in the electricity network. Often, in these moments appear transient phenomena that measuring transformers must be able to attend with the sufficient accuracy. Output errors in CT could cause delays or unnecessary operations. Therefore, the behavior of these transformers should be carefully analyzed. Current transformers play a significant role inside the system protection. This project aims to study the behavior of CTs when faults appear in the electricity network and how the relays connected to a CT works in an abnormal behavior of the current transformer. To do the analysis it will be created a simulation tool to forecast how a CT will behave facing different situations.