Com funcionen el alimentador primari la transformadora de distribució els fusibles i el servei en xarxes radials

Prevenir una interrupción del servei

Com es sap, els transformadors de distribució redueixen la tensió de distribució o de l'alimentador primari a la tensió d'utilització. Estan connectats a l'alimentador primari, als subalimentadors i als ramals mitjançant fusibles primaris o interruptors de fusible. Quan es produeix un defecte en el transformador o un defecte de baixa impedància en el circuit secundari, el fusible primari desconnecta el transformador de distribució associat de l'alimentador primari. Aquest article no aborda els recomunicadors.

La fusió del fusible primari prenveu una interrupció del servei a altres càrregues alimentades per l'alimentador, però interromp el servei a tots els consumidors alimentats a través del seu transformador.

Els interruptors de fusible (com es mostra en la Figura 1, que normalment estan tancats) proporcionen un mitjà convenient per desconectar petits transformadors de distribució per a inspeccions i manteniments.

Degut a la diferència en la forma de la corba corrent - temps del fusible primari i la corba de corrent - temps segura del transformador de distribució, no es pot aconseguir una protecció satisfactòria contra sobrecàrregues pel transformador amb un fusible primari. Les formes d'aquestes dues corbes són tal que si s'utilitza un fusible prou petit per proporcionar una protecció completa contra sobrecàrregues al transformador, es perdrà gran part de la capacitat de sobrecàrrega valuosa del transformador, ja que el fusible es fondrà i impedirà al transformador utilitzar la seva capacitat de sobrecàrrega. Més encara, un fusible tan petit sovint es fon innecessàriament degut a les corrents d'impuls.

Els transformadors de distribució connectats a alimentadors aèris de fil nua sovint estan subjectes a fortes pertorbacions de llamp. Per minimitzar la ruptura de l'aïllament i els errors de transformador causats pels llamps, generalment s'instalen pararrayos per a aquests transformadors.

Els conductors secundaris d'un transformador de distribució solen estar connectats solidament a circuits secundaris radials. Com es mostra en la Figura 1, els serveis dels consumidors s'extrauen d'aquests circuits. Aquesta disposició de connexió implica que el transformador no té protecció contra sobrecàrregues i defectes d'alta impedància en els seus circuits secundaris. De fet, relativament pocs transformadors de distribució són daurats per sobrecàrregues.

Aquesta situació prové principalment de l'aplicació dels transformadors de distribució, on rarament es fa ús complet de la seva capacitat de sobrecàrrega.

En què es refereix a la protecció, els fusibles en els conductors secundaris dels transformadors de distribució són poc més efectius que els fusibles primaris per prevenir la cremada dels transformadors, i per raons similars. L'enfocament adequat per protegir eficàcement un transformador de distribució contra sobrecàrregues i defectes d'alta impedància és instal·lar un interruptor de circuit en els conductors secundaris del transformador. És crucial que la corba de disparada d'aquest interruptor de circuit estigui coordinada precisament amb la corba de corrent - temps segura del transformador.

Els defectes en la connexió del servei d'un consumidor, que va des del circuit secundari a l'interruptor de servei, són extremadament rars. Per tant, instal·lar un fusible secundari al punt on la connexió de servei s'extreu del circuit secundari no és econòmicament viable, excepte en circumstàncies especials com serveis a gran escala des de circuits secundaris soterranys.

Com s'ha mencionat anteriorment, la caiguda de tensió permès, mesurada des del punt on el primer transformador de distribució es connecta a l'alimentador primari fins a l'interruptor de servei de l'últim consumidor de l'alimentador, hauria de ser distribuïda econòmicament entre l'alimentador primari, el transformador de distribució, el circuit secundari i la connexió de servei del consumidor.

Encara que aquests valors són típics per a sistemes aèris que alimenten càrregues residencials, es poden esperar diferències significatives en els sistemes soterranys. Els sistemes soterranys sovint utilitzen circuits de cable i transformadors de distribució a gran escala, o estan dissenyats per alimentar càrregues industrials i comercials.

Un cop s'ha determinat la caiguda total de tensió permès per al transformador de distribució i el circuit secundari, és relativament fàcil calcular la combinació més econòmica de les seves mides per a qualsevol densitat de càrrega uniforme i tipus de construcció, donats uns preus de mercat específics.

Si el transformador és massa gran, el cost del circuit secundari i el cost total seran exorbitants. Al contrari, si el transformador és massa petit, el cost del propi transformador i el cost total seran massa elevats.

Similar a altres components dins del sistema de distribució, les fluctuacions i creixement de càrrega han de tenir-se en compte en el disseny i mides dels transformadors de distribució i circuits secundaris. Aquests elements no només s'instalen per acomodar les càrregues existents en el moment de l'instal·lació, sinó que també cal que comptin amb les demandes de càrrega futura.

No obstant això, no és econòmicament rentable anticipar massa el creixement.

Quan un transformador de distribució està perillosament sobrecarregat, aquesta acció també allivia la càrrega en el circuit secundari del transformador sobrecarregat i millora la regulació de tensió general. En zones amb càrregues relativament uniforms, pot ser necessari instal·lar transformadors addicionals a cada costat del sobrecarregat en un curt període. Això és necessari per mantenir nivells de tensió acceptables i evitar que cap part del circuit secundari estigui sobrecarregada.

Tanmateix, una alternativa per aconseguir el mateix resultat és instal·lar un nou transformador i reubicar el transformador sobrecarregat perquè alimenti la secció central del seu circuit secundari abreujat.

Si el transformador és massa gran, el cost del circuit secundari i el cost total seran exorbitants. Al contrari, si el transformador és massa petit, el cost del propi transformador i el cost total seran massa elevats.