Os transformadores de corrente (TC’s) são responsáveis por reduzir o valor da corrente que passa no circuito primário com as finalidades de medição e proteção. Além disso também exerce um papel de isolar o circuito primário do secundário através de um núcleo e enrolamentos distintos. Os TC’s com finalidade de medição devem possuir um erro pequeno para não impactar no faturamento do cliente e análise de energia. Já os TC’s com finalidade de proteção, devem suportar as solicitações de correntes transitórias do sistema sem saturar e sensibilizando as funções de proteção dimensionadas.
Circuito interno do TC
O circuito interno do transformador de corrente é composto por:
Através do circuito acima e aplicando a Lei de Kirchoff das correntes (LKC), a corrente primária pode ser calculada da seguinte forma:
A corrente que está circulando no primário do TC é igual a relação de transformação (RTC) vezes a corrente de magnetização (Imag) mais corrente do secundário (Is
Nunca deixe o secundário do TC aberto
Através da equação anterior observa-se que existem 2 tipos de correntes circulando no secundário (corrente secundário e corrente de magnetização), quando deixamos o secundário aberto a corrente de magnetização terá o valor de:
Como a impedância do ramo de excitação é alta, ao circular a corrente que você mencionou acima, a tensão entre X1 e X2 irá aumentar bastante, podendo romper a isolação do equipamento levando-o inclusive a explosão.
Erros em Transformadores de Corrente
O erro do transformador de corrente está associado com a corrente que circula no ramo de excitação. Dessa forma, pode-se calcular o erro do TC através da equação abaixo
Para transformadores de corrente destinados a medição é comumente padronizado pelos valores de ABNT NBR 6856:
Os TC’s de medição só garantem o erro da sua classe de exatidão para correntes acima de 10% da corrente nominal. Para correntes abaixo desse valor o erro apresentado é 2 vezes maior, pois a corrente de magnetização é fixa e em casos de baixo valor da corrente primária seu valor percentual é considerável ocasionando em um erro de leitura.
Para os transformadores de corrente destinados a proteção é padronizado os seguintes valores segundo a norma ABNT NBR 6856:
O TC de proteção possui um erro maior que o de medição, justamente pelo fato desse transformador possuir um núcleo maior o que faz com que a corrente de excitação do núcleo também seja maior.
E erro de medição em TC’s de proteção tem um erro para a corrente nominal e um segundo erro até o fator de sobrecorrente (critério de saturação) que em transformadores de proteção é 20 vezes a corrente nominal,
e em transformadores de medição 4 vezes a corrente nominal, podendo existir transformadores de corrente destinados a proteção com fatores de sobrecorrente maiores, porém este critério não é totalmente preciso necessitando em realizar um estudo para determinar qual será a curva de saturação do TC.
Especificação dos Transformadores de Corrente
A especificação para transformadores de corrente de medição:
E especificação para transformadores de corrente de proteção:
Conclusão
Como vimos o erro do TC está associado com a corrente que circula pelo ramo de magnetização do equipamento. Pelo fato do TC de proteção possuir um núcleo maior, naturalmente o erro associado a ele também será maior. Avaliar o erro do TC é fundamental para o dimensionamento da proteção, garantindo que os critérios de sensibilidade e saturação foram respeitados e o sistema irá funcionar de forma adequada. Gostou deste conteúdo? Tem dúvidas sobre transformadores de corrente? Deixe nos comentários suas dúvidas!
Um abraço e até a próxima,
Equipe Mesh Engenharia
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