Carga en % de un transformador

[juaperser1]

Bueno, puedes monitorear cada fase por separado y la que primero supere el valor nominal de una señal.
El sistema tiene que tener una realimentación tipo Schmitt Trigger, para que estando sobre el umbral de alarma, no genere múltiples disparos.

¿Eso sería correcto? es decir, vamos a tomar por ejemplo un transformador de 4000VAC, que son 4000/230V ~ 17,4A pero eso es repartido entre las 3 fases ¿no? es decir, puede ser que aunque una fase no llegara a los 17,4 la suma de las 3 si supere esta intensidad ¿no?

realimentación tipo Schmitt Trigger

Esto no se lo que es, me puedes explicar ¿la idea? te refieres a que no suenen multiples alarmas por que salte en varias fases?

[Robert76]

Veamos, hay que aclarar algo.
Cuándo trabajas con trifásica, la potencia entregada por un generador, en éste caso es un transformador, la potencia aparente del sistema es:
S=√3 x VxI y se expresa en VA, y no en VAC que en realidad es simplemente AC si bien son parecidos, pero nada que ver.
El primero significa Voltamper.
El 2do. significa Alternating Current.
Bien, volviendo entonces, despejando la corriente de la fórmula anterior nos queda:
I= S/√3 x V
Lo que daría en tu caso según los valores que pusiste de ejem. unos 10A.
Pero esa corriente NO está repartida entre fases, sino que por cada fase habrá 10A(cargas equilibradas)
Y no se suman algebraicamente, son vectores.
Pues al estar desfasadas 120|°
En un instante una fase estará en su máximo pico, la otra, pasará por 0 y la última está disminuyendo al pico mínimo.
Se entiende?
Al sumarlas a todas el resultado será 0 si están equilibradas. Por eso no puedes sumarlas cómo simples números. Vuelvo a repetir, son VECTORES.
Bien, por otro lado el Schmitt Trigger tiene muchas utilidades.
Supone, que tu equipo de seguridad está ajustado para que acuse una señal cuándo la corriente supere los 10A.
Entonces, si la corriente de línea está próxima a ese valor con pequeñas oscilaciones, por encima y por debajo, provocará que la señal de aviso, aparezca y desaparezca permanentemente.
Entonces, al utilizar un Schmitt Trigger, la señal una vez que sea disparada, quedará así, hasta que la corriente, descienda un porcentaje X., (histeresis) o margen de acción.
Y será disparada nuevamente al alcanzar los 10A.
 

[Picuino]

Como ya comenté, también hay que tener en cuenta los armónicos de corriente, que complican esos cálculos.
A eso se refiere la norma con el factor de cresta.

[juaperser1]

S=√3 x VxI y se expresa en VA, y no en VAC que en realidad es simplemente AC si bien son parecidos, pero nada que ver.

Eso fue un lapsus de escritura, son voltiamperior de la potencia aparente no se por que he puesto VAC, la costumbre de poner voltios de alterna supongo, lo que si es un fallo gordo mio es haber hecho la cuenta con raíz de dos como un novato, que es lo que soy en aplicaciones de potencia, la mayoria de mis proyectos siempre han sido digitales y/o de baja potencia.

Entonces Roberto, podría monitorizar las lineas por separado con los toroides y vigilar que no sobrepasen la intensidad de 10A que seria la nominal (o lo que se le ponga de alarma) pero...

Pero esa corriente NO está repartida entre fases, sino que por cada fase habrá 10A(cargas equilibradas)

tendría problemas con este método si las cargas no están equilibradas? entiendo que no, simplemente que la suma no sera 0 pero la corriente seguirá siendo de 10A por fase como mucho ¿verdad?

Por el tema de que salte la alarma no pasa nada, ya que la alarma debe ser apagada manualmente, si salta la alarma, esta no se va ha apagar si se vuelve a la intensidad nominal, tendrá que ir un operario a ver que ha pasado y todo esto ira por software.

Como ya comenté, también hay que tener en cuenta los armónicos de corriente, que complican esos cálculos.
A eso se refiere la norma con el factor de cresta.

Como abordo este problema picuino, ya supongo que sera en el software, ¿pero cual sería la metodología a seguir? necesito mucho muestreo o una gran carga de procesador en calculos?

gracias.

[Picuino]

Medir corriente RMS es sencillo, ya expliqué los calculos.
Tienes un tema con chincheta en el foro de potencia.
La potencia necesaria es de unas 1000 multiplicaciones y sumas de enteros por segundo. Podria hacerlo holgadamente un micro pic de 8 bits a 1MHz.

[Picuino]

Cuando te pongas con ello te echo una mano.
Te recomiendo que comiences por simularlo en una hoja de cálculo.

[juaperser1]

Cuando te pongas con ello te echo una mano.
Te recomiendo que comiences por simularlo en una hoja de cálculo.

Ok, gracias pero ahora necesito saber el hardware necesario, para hacer un prototipo:

Si son unas 1000 muestras necesito un ADC de al  menos 3KSPS (1000 por canal de los 3 toroides) o de 1KSPS con medición simultanea (No uso el del micro, por que va ha llevar comunicaciones y debe estar aislado)

Pongo un shunt en cada uno de los toroides y luego pensando en los calculos, ¿meto un offset y la alterna al ADC o rectifico y meto la "continua"? Si lo voy ha hacer como en el post que colgaste supongo que la AC desplazada para el adc.

[Picuino]

Dije 1000 muestras como ejemplo para poder medir hasta el décimo armónico.
No sé si la norma te dirá otra cosa.

[Robert76]

Hola, que tipo de cargas hay funcionando en la línea trifásica?
El problema mayor lo generan las fuentes conmutadas que no posean PFC activo.
Para monitorear armónicas, puedes hacerlo conectando 3 resistencias en estrella a la línea trifásica, de unos 330K ohms digamos por 2W cada una. Desde el centro de estrella, recolectas la señal de las armónicas presentes en la línea, y son las múltiplo impar de tres, ejem. 3ra.  9na. etc.,
Porque la mayor presencia de armónicos está en el neutro, que muchas veces se ignora.
En cambio la 5ta. armónica está presente en las fases de línea.
Te recomiendo leer sobre armónicas, si vas a encarar un proyecto así.

[juaperser1]

No se que clase de cargas van ha haber, pero puede haber fluorescentes que meten bastante ruido.

Si me van a dar mucho la lata los armónicos, podría meter un filtro paso de banda de 40 a 60 hz y quitarmelos de enmedio no? Por que si los paso a true RMS con un IC los estaré sumando a la señal y me daría error.

[Robert76]

Colocar filtros para armónicas puede costar fortuna, será más económico, redistribuir las cargas monofásicas para tener la menor corriente de neutro, otra opción es aumentar la sección de dicho neutro, añadiendo más conductores en paralelo.

[KILLERJC]

No se que clase de cargas van ha haber, pero puede haber fluorescentes que meten bastante ruido.

Si me van a dar mucho la lata los armónicos, podría meter un filtro paso de banda de 40 a 60 hz y quitarmelos de enmedio no? Por que si los paso a true RMS con un IC los estaré sumando a la señal y me daría error.

No se que tanta complicacion con los fluorescentes, especialmente con los equipos con balastos comunes que es una inductancia. Balastos electronicos aca todavia no se popularizaron, tienen mucha mas fiabilidad el anterior que nombre.

Respecto a filtrar los armonicos, si los filtras es donde estarias teniendo el error. La idea es incluirlos asi calcular correctamente.

Pero nuevamente para Picuino le pregunto:

Si el toroide es para 50/60Hz, y estamos hablando de armonicos de 150Hz/180Hz y 450Hz/540Hz, este toroide... ¿ va a permitir el paso correcto de las armonicas ? Yo imagino que las va a atenuar en cierta parte. Por eso hay toroides que estan especificados para mayores frecuencias y su respuesta es mas lineal.
Como la mayoria de las toroides que especifican para 50/60Hz, no tienen una respuesta en frecuencia en la hoja de datos, deberia probarla con estos armonicos para ver que cuanto se atenua. Para ver si es que el toroide le sirve o no para lo que se esta pidiendo. Ya que el toroide ese es fijo.

[juaperser1]

Robert76 dice que puedo medir por linea y debo marcar la alarma cuando pase de I= S/√3 x V. Hasta aquí perfecto.


Como las cargas no van a estar equilibradas y también habrá ruido, hay que tener en cuenta los armonicos, como dice killer no los puedo filtrar por que estaria restando intensidad de la que de verdad esta pasando por la linea, y si quiero ver que intensidad pasa debo tenerlos en cuenta.

Yo tambien pienso que los armonicos se verán atenuados con el toroidal de 50/60 Hz.

Pienso que ahora mismo lo mas fácil seria pues, shunt a los toroidales e IC conversor RMS eso en cada una de las fases, asi da igual los armonicos, las distorsiones o alguna continua montada, vamos a tener el valor eficaz de la corriente que este pasando y si pasa de la nominal pues salta la alarma, ¿Esto esta bien así o si las cargas están desequilibradas no vale?

La normativa dice que sería recomendable un factor de cresta de 2 (para una senoidal pura es √2) por lo tanto tengo que detectar un valor de pico/RMS = 2, con el sistema del conversor RMS creo que no habría problemas, ya que seria el equivalente en continua.

Colocar filtros para armónicas puede costar fortuna, será más económico, redistribuir las cargas monofásicas para tener la menor corriente de neutro, otra opción es aumentar la sección de dicho neutro, añadiendo más conductores en paralelo.

Eso no puedo hacerlo, yo me encargo del aparato que da la alarma de carga, pero lo que conecten y como lo conecten en la instalación no puedo controlarlo, y cada instalación sera un mundo.

[Picuino]

Los toroidales no creo que atenuen tanto la señal.
¿Tienes el datasheet?


La corriente de neutro calienta el cable neutro, pero no calienta al transformador.

[juaperser1]

Si tengo el datasheet pero no dice na, solo los datos que hemos puesto aquí y poco mas como las dimensiones.

Transformador tipo barra pasante.
- Instalación en interior.
- Carcasa de policarbonato con fibra de vidrio.
- Autoextinguible V0.
- Clase térmica B (130ºC).
- Posibilidad de bornes secundarios precintables.
- Terminales secundarios IP20.
- Posibilidad de fijación a carril DIN (TC5 y TC6).
- Factor de seguridad FS5.
- Tensión máxima de trabajo, 0,72 kV.
- Tensión de aislamiento, 3 kV.
- Frecuencia de trabajo, 50-60 Hz.
- Intensidad térmica de cortocircuito, Ith=60 In.
- Intensidad dinámica, Idyn=2,5 Ith.
- Normativa: IEC 44-1, BS 2627.

lo demás es un par de tablas con los modelos de potencia y las dimensiones.

Tengo una duda con respecto a medir la intensidad de la linea y ver que no sobrepase la nominal para las alarmas, pero si las cargas están muy desequilibradas, puede ser que por dos lineas pase muy poco intensidad y por la otra mucha, sobrepasando la intensidad nominal y aun así no llegar a la potencia nominal, ¿podría darse este caso?

Creo que antes de ponerme a pelear con las armonicas, si incluirlas o no, si rms o no rms, quiero saber si el método de roberto de medir las intensidades por separado y vigilar que no pase la nominal es posible, por que si no es posible lo demás sobra, primero seria ver el método a seguir para las alarmas con los 3 toroides y luego entrar a resolverlo.