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Proteção de circuitos e ligação à terra

Calculadora de corrente de curto-circuito

Estime a corrente de defeito disponível no secundário do transformador a partir dos kVA, impedância, tensão, fase e contribuição opcional da rede.

equação de corrente de curto-circuito

A corrente de defeito disponível no secundário do transformador é estimada a partir da corrente a plena carga do transformador e da impedância total da fonte em por unidade.

Corrente a plena carga trifásica
IFL = S×1000 3V
Corrente a plena carga monofásica
IFL = S×1000 V
Impedância opcional da fonte da rede elétrica
Zfonte,pu = S MVArede×1000
Corrente de defeito disponível
Isc = IFL Ztransformador,pu+Zfonte,pu
Nível de defeito
Isc,kA = Isc1000

em que:

IFL
Corrente a plena carga do transformador[A]
S
Potência nominal do transformador[kVA]
V
Tensão secundária[V]
Zfonte,pu
Impedância da rede de distribuição a montante opcional na base do transformador
MVAutilidade
Contribuição disponível para o defeito da rede a montante[MVA]
Ztransformador,pu
Impedância do transformador convertida de impedância percentual
Isc
Corrente de curto-circuito disponível estimada[A]
Isc,kA
Corrente de curto-circuito disponível estimada[kA]

Esta é uma estimativa preliminar no transformador secundário. Um estudo final deve incluir impedância de cabo, motores, razão X/R, dados da rede de distribuição e o método IEC ou IEEE aplicável.

Como calcular a corrente de defeito do transformador

Uma estimativa preliminar da corrente de defeito no secundário do transformador divide a corrente nominal a plena carga pela impedância total da fonte em p.u. A impedância percentual do transformador é sempre incluída; a potência de defeito opcional da rede acrescenta uma margem de impedância da fonte a montante, referida à base do transformador.

  1. Introduza o transformador kVA, fase e tensão secundária.
  2. Introduza a impedância percentual indicada na placa de características do transformador.
  3. Adicione a potência de curto-circuito da rede em MVA quando estiverem disponíveis dados fiáveis da fonte.
  4. Calcular a corrente secundária a plena carga e dividir pela impedância total por unidade.
  5. Selecione o equipamento com a interrupção verificada e suportar valores nominais acima do resultado completo do estudo.

Exemplo corrente de curto-circuito

Um transformador trifásico 500 kVA, 400 V com impedância de 5,75% tem uma corrente a plena carga de cerca de 722 A. Com uma suposição de barramento infinito e sem impedância de cabo a jusante, a corrente de defeito secundária estimada é de cerca de 12,6 kA.

IFL = 500 000 / (√3 × 400) = 721.7 A

Isc = 721.7 / 0,0575 = 12,55 kA

Entrada ou resultadoValor
Transformador500 kVA, trifásico
Tensão secundária400 V
Impedância do transformador5.75%
Contribuição da rede de distribuiçãoEstimativa de barramento / infinito ignorado
Corrente de defeito estimada12,6 kA

Porque é que a impedância do transformador altera a corrente de defeito

A corrente de defeito está inversamente relacionada com a impedância da fonte. Um transformador de menor impedância pode fornecer mais corrente de defeito secundária, enquanto a impedância da rede de distribuição, transformador e condutor adicional reduz a corrente disponível em pontos a jusante.

Estimativa apenas do transformador vs. estudo de curto-circuito completo

Esta calculadora é útil nos terminais do transformador, mas um estudo completo inclui os dados da fonte da rede de distribuição, a impedância dos cabos e barramentos, os geradores, a contribuição dos motores, a tolerância do transformador, o fator de tensão, a relação X/R, o tipo de defeito e o método de cálculo IEC ou IEEE aplicável.

IncluídoNecessário num estudo detalhado
Transformador kVA e %ZTolerância do transformador e componentes R/X
defeito opcional da rede elétrica MVAModelo de fonte de rede elétrica verificado
Estimativa de corrente de defeito no terminalCabo, barramento, motores, geradores e localização de defeitos

Utilize corrente de defeito para verificar o equipamento de proteção

Os disjuntores, fusíveis, aparelhagem de proteção e comando, barramentos e quadros devem ter um poder de corte ou uma suportabilidade adequados no ponto de instalação. Não utilize o valor nominal de corrente como substituto do poder de corte.

Pressupostos

  • Apenas a estimativa segundo transformador
  • A impedância dos cabos e a contribuição dos motores não estão incluídas
  • A potência de curto-circuito da rede em MVA é opcional e é tratada como impedância da fonte a montante.

Avisos importantes

  • O poder de corte final deve basear-se num estudo de curto-circuito completo, incluindo dados da rede de distribuição a montante, impedância do alimentador, motores, razão X/R e o método IEC ou IEEE aplicável.
  • Selecione sempre dispositivos de proteção com o poder de corte acima da corrente de defeito disponível no ponto de instalação.

Perguntas frequentes

Porque é que uma impedância de transformador mais baixa aumenta a corrente de defeito?

A corrente de curto-circuito é inversamente proporcional à impedância da fonte. Um transformador %Z inferior pode fornecer mais corrente de defeito.

Isto pode escolher um modelo de disjuntor?

Não. A ferramenta apresenta um nível preliminar em kA. A seleção final do disjuntor também exige tensão, número de polos, unidade de disparo, coordenação, norma aplicável e condições do invólucro.