Corrente de falta à terra em Transformadores Dyn e YNyn

O entendimento da magnitude e de como a corrente de falta à terra circula no sistema elétrico é de vital importância para o engenheiro de proteção.

A falta à terra é uma corrente desequilibrada e assimétrica, o que significa que não tem o mesmo valor nem a mesma defasagem angular nas três. Assim, utiliza-se da teoria das componentes simétricas, cujo desenvolvimento leva à associação série dos três circuitos de sequência. O transformador Dyn é o mais comum em sistemas elétricos industriais e consequentemente o mais conhecido. A Figura 1 mostra o diagrama unifilar e o de sequência zero para este tipo de transformador.

Como pode ser observado, para um curto-circuito do lado secundário, não existe passagem da corrente de sequência zero do primário para o secundário, ou seja, a corrente de sequência zero circula no lado secundário e fica confinada dentro do delta no primário, não circulando corrente de sequência zero na linha no primário (fora do delta). Isso significa que a proteção do transformador terá que ser feita pela proteção de fase, pois a proteção de terra não irá enxergar a corrente de sequência zero.

É por esse motivo que a curva de dano do transformador é deslocada de 0.58 (1/) na folha de seletividade. Uma outra conexão pouco menos frequente é a do transformador YNyn. Neste tipo de conexão a corrente de sequência zero tem passagem do primário para o secundário quando o neutro de ambas as estrelas está aterrado. A Figura 2 ilustra esta situação.

Explana-se a seguir, como deve ser interpretado este tipo de conexão, bem como o respectivo circuito de sequência zero.

Para melhor entendimento deve-se imaginar o transformador YNyn como se fosse um transformador de três enrolamentos, onde o terceiro enrolamento fosse um enrolamento virtual conectado em delta, como mostrado na Figura 3, seguinte.

A Figura 4 mostra o diagrama de sequência zero para esta situação.

Como pode ser observado, com este delta virtual, fica claro tanto o circuito de sequência zero, como as direções de circulação da corrente de terra.

Para valores de sequência zero existem várias literaturas. Apresenta-se na Tabela 1 os valores recomendados pelo livro da BBC de Portugal/ABB Switchgear Manual.