Ingeniería EléctricaSistemas de Potencia

Sobretensión Extrema y Saturación Magnética por Circuito Abierto en el Secundario de Transformadores de Corriente (TC)

Análisis técnico profundo sobre la saturación magnética y sobretensiones peligrosas causadas por la apertura del secundario en transformadores de corriente.

Ing. Francisco Ramírez

Mecanismo Físico de la Saturación Magnética

El transformador de corriente (TC) está diseñado para operar con una impedancia de carga mínima en su secundario. Bajo condiciones normales, la corriente primaria Ip induce una corriente secundaria Is tal que el flujo magnético resultante en el núcleo es despreciable. Sin embargo, al abrir el circuito secundario, la corriente primaria continúa fluyendo, actuando íntegramente como corriente de magnetización. La relación fundamental se expresa como:

ϕ(t)=∫vs(t)dt/Ns\phi (t) = \int v_{s}(t) dt / N_{s}
Donde la falta de contraflujo secundario fuerza al núcleo a entrar en saturación profunda, reduciendo la inductancia magnetizante Lm a valores cercanos a cero.

Generación de Tensiones de Pico

Al saturarse el núcleo, la permeabilidad relativa cae drásticamente, provocando picos de tensión inducida. Estos picos pueden alcanzar varios kilovoltios, superando el aislamiento del devanado. En Vexten, utilizamos el módulo de Cortocircuito (IEC 60909) para determinar las corrientes de falla iniciales que, de ocurrir con un secundario abierto, colapsarían instantáneamente la integridad dieléctrica del TC.