Como funcionan a alimentación principal o primaria o alimentador principal a transformadora de distribución os fusibles e o servizo en redes radiais

Prevención da interrupción do servizo

Como se sabe, os transformadores de distribución reducen a tensión de distribución ou do alimentador primario á tensión de utilización. Están ligados ao alimentador primario, subalimentadores e laterais mediante fusibles primarios ou cortacircuitos fusibles. Cando ocorre un fallo no transformador ou un fallo de baixa impedancia no circuito secundario, o fusible primario desconecta o transformador de distribución asociado do alimentador primario. Os reconectores non son abordados neste artigo.

A fusión do fusible primario prevén a interrupción do servizo a outras cargas suministradas polo alimentador, pero interrompe o servizo a todos os consumidores suministrados a través do seu transformador.

Os cortacircuitos fusibles (como se mostra na Figura 1, que normalmente están pechados) proporcionan un medio conveniente para desconectar pequenos transformadores de distribución para inspección e manutención.

Debido á diferenza na forma da curva corrente - tempo do fusible primario e a curva segura corrente - tempo do transformador de distribución, non se pode lograr unha protección satisfactoria contra sobrecargas para o transformador de distribución con un fusible primario. As formas destas dúas curvas son tales que, se se utiliza un fusible suficientemente pequeno para proporcionar unha protección completa contra sobrecargas para o transformador, gran parte da capacidade valiosa de sobrecarga do transformador se perderá, porque o fusible se fundirá e impedirá que o transformador utilice a súa capacidade de sobrecarga. Ademais, un tal fusible pequeno a miúdo se funde innecesariamente debido ás correntes de surxo.

Os transformadores de distribución conectados a alimentadores de fío desexado aéreo están a miúdo suxeitos a perturbacións severas por raio. Para minimizar a rotura da aislación e os fallos dos transformadores causados polo raio, xeralmente se instalan pararrayos para estes transformadores.

Os conductos secundarios dun transformador de distribución están tipicamente solidamente conectados a circuitos secundarios radiais. Como se representa na Figura 1, os servizos aos consumidores se extraen destes circuitos. Esta disposición de conexión implica que o transformador carece de protección contra sobrecargas e fallos de alta impedancia nos seus circuitos secundarios. De feito, relativamente poucos transformadores de distribución son danados por sobrecargas.

Esta situación deriva principalmente da aplicación dos transformadores de distribución, onde a súa capacidade de sobrecarga rara vez se utiliza completamente.

En canto á protección, os fusibles nos conductos secundarios dos transformadores de distribución son escasamente máis efectivos que os fusibles primarios para prevenir a queimada dos transformadores, e por razóns similares. A aproximación apropiada para proteger eficazmente un transformador de distribución contra sobrecargas e fallos de alta impedancia é instalar un interruptor de circuito nos conductos secundarios do transformador. Crucialmente, a curva de disparo deste interruptor de circuito debe ser precisamente coordinada coa curva segura corrente - tempo do transformador.

Os fallos na conexión de servizo dun consumidor, que va desde o circuito secundario ao interruptor de servizo, son extremadamente raros. Polo tanto, a instalación dun fusible secundario no punto onde a conexión de servizo se extrae do circuito secundario non é económico, excepto en circunstancias especiais como servizos a gran escala desde circuitos secundarios subterráneos.

Como se mencionou anteriormente, a caída de tensión permisible, medida desde o punto onde o primeiro transformador de distribución se conecta ao alimentador primario ata o interruptor de servizo do último consumidor no alimentador, debe ser distribuída economicamente entre o alimentador primario, o transformador de distribución, o circuito secundario e a conexión de servizo do consumidor.

Aínda que estas cifras son típicas para sistemas aéreos que suministran cargas residenciais, poden esperarse diferenzas significativas en sistemas subterráneos. Os sistemas subterráneos a miúdo utilizan circuitos de cable e transformadores de distribución a gran escala ou están deseñados para suministrar cargas industriais e comerciais.

Unha vez determinada a caída total de tensión permisible para o transformador de distribución e o circuito secundario, é relativamente fácil calcular a combinación máis económica das súas dimensións para calquera densidade de carga uniforme e tipo de construción, dadas as prezos específicos do mercado.

Se o transformador está sobredimensionado, o custo do circuito secundario e o custo global será exorbitante. Por contra, se o transformador está subdimensionado, o custo do propio transformador e o custo global será demasiado alto.

Semellante a outros componentes dentro do sistema de distribución, as fluctuacións de carga e o crecemento deben terse en conta no deseño e dimensionamento dos transformadores de distribución e dos circuitos secundarios. Estes elementos non se instalan só para acomodar as cargas existentes no momento da instalación; tamén deben ter en conta as demandas de carga futuras.

Non obstante, non é económico anticipar demasiado o crecemento.

Cando un transformador de distribución está perigosamente sobrecargado, esta acción tamén alivia a carga no circuito secundario do transformador sobrecargado e mellora a regulación de tensión global. En áreas con cargas relativamente uniformes, pode ser necesario instalar transformadores adicionais a ambos os lados do sobrecargado nun período breve. Isto é necesario para manter niveis de tensión aceptables e evitar que ningúnha parte do circuito secundario estea sobrecargada.

No entanto, unha alternativa para lograr o mesmo resultado é instalar un novo transformador e relocar o transformador sobrecargado para que forneza enerxía á sección media do seu circuito secundario acurtado.

Se o transformador está sobredimensionado, o custo do circuito secundario e o custo global será exorbitante. Por contra, se o transformador está subdimensionado, o custo do propio transformador e o custo global será demasiado alto.