3.1.10
Frenado por armónicos
Este frenado es únicamente aplicable a transformadores y autotransformadores y no al resto de
máquinas.
La energización de un transformador produce intensidades de magnetización con un alto
contenido de armónicos pares (sobre todo, segundo y cuarto armónicos). Este fenómeno es
agravado por la posible magnetización remanente presente en el transformador. Durante tal
proceso, la intensidad por el lado de energización es mucho mayor, ya que tiene que aportar la
energía necesaria para la magnetización del núcleo. Este hecho hace que aparezca una fuerte
intensidad diferencial durante un tiempo que puede llegar a ser de varias decenas de ciclos. Si
no se toman las precauciones oportunas, la unidad diferencial puede llegar a operar. Para
evitarlo, se extraen el segundo y cuarto armónicos presentes en la intensidad diferencial y se
utilizan para desensibilizar la unidad de medida, de forma que, a mayor contenido de dichos
armónicos, mayor es la intensidad diferencial necesaria para la operación de la unidad.
Asimismo, la explotación del transformador en situaciones de sobreexcitación (sobretensión y
subfrecuencia) da lugar a un fenómeno similar con la aparición de una intensidad diferencial y,
simultáneamente, de un alto contenido de armónicos impares (sobre todo, tercero y quinto
armónicos). Esta última circunstancia es aprovechada para la detección del fenómeno y
provocar la insensibilización de la unidad con objeto de evitar un disparo bajo tales
circunstancias.
Existen cuatro ajustes que permiten activar o desactivar el frenado por 2º, 3º, 4º y 5º armónico,
siendo también ajustables las pendientes para frenar la operación de la unidad. Por lo tanto, la
gráfica del frenado por armónicos es una línea recta.
La intensidad diferencial calculada a partir de la intensidad con contenido armónico (2º, 3º, 4º ó
5º) se añade a la intensidad diferencial obtenida a partir de la característica de frenado
porcentual, es decir:
La unidad diferencial instantánea no está sometida al frenado por el contenido de armónicos
para evitar que una falta real sea frenada durante un tiempo innecesario y dañe al
transformador.
LIDV1112A
IDV: Protección Diferencial, Control y Medida
ZIV GRID AUTOMATION, S. L. Zamudio, 2011
Figura 3.1.2: Característica del frenado por armónicos.
I
I
I
diff
diff
diff
frenado
frenado
porcentual
armóni
3.1-13
3.1 Unidad Diferencial
I
diff
.
harm
.
I
diff
k
frenado
cos
porcentual