Irrupción en un transformador reductor de alimentación inversa

Encontré un documento de ABB con información inesperada sobre la corriente de entrada. Primero, alimentan 480 V al lado de alto voltaje de un transformador reductor de 480 V/208 V y miden la irrupción. Luego, alimentan 208 V al lado de bajo voltaje del mismo transformador de 480 V/208 V, usándolo como transformador elevador. La corriente de irrupción medida en el segundo caso es mucho más alta de lo que predecirían las relaciones del transformador. ¿Algún experto en transformadores puede explicar la asimetría en este experimento? ¿Quizás la inductancia de fuga es sustancialmente diferente entre los devanados y juega un papel importante en la irrupción?

Los amperios de carga completa primarios y secundarios del transformador reductor General Electric 9T23B3874 son 90 amperios a 480 VCA y 208 amperios a 208 VCA. Cuando se conecta de forma reductora y se energiza a 480 VCA, la corriente de entrada pico máxima es de aproximadamente 990 amperios u 11 veces la corriente nominal de carga completa del devanado primario de 90 amperios. Pero cuando se conecta a un nivel superior y se energiza a 208 VCA, la irrupción pico máxima puede alcanzar los 7700 amperios o 37 veces la corriente nominal de carga completa del devanado secundario de 208 amperios.

Adivinaré y diré que las impedancias del devanado y la fuente afectan la corriente de entrada.
La inductancia de fuga es diferente y el magnetismo también funciona en un punto de operación diferente. Esa es una de las razones por las que los transformadores elevadores se diseñan como tales y no son solo reductores alimentados desde el otro lado (un transformador ideal funcionaría de esa manera). También los transformadores de distribución tienen características adicionales; algunas ideas aquí gohz.com/…
Gracias por confirmar mis sospechas de inductancia de fuga.

Respuestas (1)

La corriente de irrupción (considerada en pu de la corriente nominal) será diferente para cada devanado en el que se energice el transformador. La pregunta no está realmente relacionada con "si el transformador es reductor o elevador", sino con el diámetro de cada devanado. Por supuesto, normalmente los devanados de bajo voltaje se enrollan más cerca del núcleo, entonces la corriente de irrupción es más alta para estos devanados internos.

Esto se debe a que durante el evento de irrupción, el núcleo se satura y la corriente está limitada por la "reactancia del núcleo de aire" del devanado energizado. Si busca la fórmula de reactancia de una bobina, verá que cuanto mayor sea el área, mayor será la inductancia/reactancia, por lo tanto, más "interno" es el devanado, menor será la reactancia del núcleo de aire y mayor será la corriente de irrupción.

No está exactamente relacionado con esta pregunta (qué devanado de un transformador tiene la mayor corriente de entrada), pero en esta publicación describí un modelo para los cálculos de corriente de entrada en LTSpice.

Gracias por su respuesta. Esperaba que el devanado de alto voltaje fuera el más interno en un transformador reductor, pero por lo demás, su punto sobre los devanados de mayor diámetro que tienen una mayor reactancia de núcleo de aire tiene sentido para mí. Además, también disfruté leyendo su artículo sobre la irrupción simpática. Es un buen alimento para el pensamiento de un ingeniero que no sea de sistemas de energía.
@ Mark, olvidé mencionar algo. El número de vueltas en los devanados también afecta la "reactancia del núcleo de aire", por lo que la respuesta justa es que el voltaje del devanado, al final, también importa. Solo lo recordaba ahora.