TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTOS.
Los aparatos de medida y los relés de protección no pueden soportar, por lo general, ni elevadas tensiones ni elevadas corrientes, ya que de lo contrario se encarecería sobremanera su construcción. Por otra parte es conveniente evitar la presencia de elevadas tensiones en aquellos dispositivos que van a estar al alcance de las personas. Son éstas las principales razones para la utilización de los transformadores transformadores de medida y protección, a través de los cuales se pueden llevar señales de tensión y corriente, de un valor proporcional muy inferior al valor nominal, a los dispositivos de medida y protección. Se consigue adems una separación galvnica, !entre las magnitudes de alta y ba"a tensión#, de los elementos pertenecientes a los cuadros de mando, medida y protección con las consiguientes venta"as en cuanto a seguridad de las personas y del equipamiento. $omo las mediciones y el accionamiento de las protecciones se %allan referidas, en <ima instancia, a la apreciación de tensión y corriente, se dispone de dos tipos fundamentales de transformadores de medida y protección' • •
(ransformadores (ransformadores de tensión. tensión. (ransformadores (ransformadores de corriente. corriente.
)ormalmente estos transformadores transformadores se construyen con sus secundarios, para corrientes de * ó + y tensiones de +--, ++-, +-- / , ++- / 0. Los transformadores de corriente se conectan en serie con la línea, mientras que los de tensión se conectan en paralelo, entre dos fases o entre fase y neutro. 1sto en sí, representa un concepto de dualidad entre los transformadores de corriente y los de tensión que se puede generalizar en la siguiente tabla y que nos ayuda para pasar de las funciones de un tipo de transformador al otro'
Transformadores de corriente.
Son aparatos en que la corriente secundaria, dentro de las condiciones normales de operación, es prcticamente proporcional a la corriente primaria, aunque ligeramente desfasada. 2esarrollan 2esarrollan dos tipos de función' transformar la corriente y aislar los instrumentos de protección y medición conectados a los circuitos de alta tensión. 1l primario del transformador, que consta de muy pocas espiras, se conecta en serie con el circuito cuya intensidad se desea medir y el secundario se conecta en serie con las bobinas de corriente de los aparatos de medición y de protección que requieran ser energizados. Las espiras del arrollamiento primario suelen ser una o varias, las cuales se pueden a su vez dividir en dos partes iguales y conectarse en serie o paralelo para cambiar la relación, y atraviesan el n&cleo magnético, cuya forma suele ser cerrada tipo toroidal o puede tener un
cierto entre%ierro, sobre el cual se arrollan las espiras del secundario de una forma uniforme, consiguiendo así reducir al mínimo el 3u"o de dispersión. 1ste arrollamiento es el que se encarga de alimentar los circuitos de intensidad de uno o varios aparatos de medida conectados en serie. Se puede dar también la e4istencia de varios arrollamientos secundarios en un mismo transformador, cada uno sobre su circuito magnético, uno para medida y otro para protección. 2e esta forma no e4iste in3uencia de un secundario sobre otro. Si el aparato tiene varios circuitos magnéticos, se comporta como si fueran varios transformadores diferentes. 5n circuito se puede utilizar para mediciones que requieren mayor precisión, y los dems se pueden utilizar para protección. Por otro lado, conviene que las protecciones diferenciales de cables o transformadores de potencia y de distancia se conecten a transformadores de corriente independientes.
Los transformadores de corriente se pueden fabricar para servicio interior o e4terior. Los de servicio interior son ms económicos y se fabrican para tensiones de servicio de %asta /6 70, y con aislamiento en resina sintética. Los de servicio e4terior y para tensiones medias se fabrican con aislamiento de porcelana y aceite, o con aislamientos a base de resinas que soportan las condiciones climatológicas. Para altas tensiones se contin&an utilizando aislamientos a base de papel y aceite dentro de un recipiente metlico, con aisladores pasa tapas de porcelana. ctualmente se utilizan resinas dentro de un aislador de porcelana, o gas S86 y cubierta de porcelana. La tensión del aislamiento de un transformador de corriente debe ser, cuando menos, igual a la tensión ms elevada del sistema al que va a estar conectado. Para el caso de los transformadores utilizados en protecciones con relés digitales se requieren n&cleos que provoquen menores saturaciones que en el caso de los relés de tipo electromagnético, ya que las velocidades de respuesta de las protecciones electrónicas son mayores. Los transformadores de corriente pueden ser de medición, de protección, mi4tos o combinados. Transformador de medición . Los transformadores cuya función es medir, requieren reproducir 9elmente la magnitud y el ngulo de fase de la corriente. Su precisión debe garantizarse desde una pequeña fracción de corriente nominal del orden del +-:, %asta un e4ceso de corriente del orden del ;-:, sobre el valor nominal. Transformadores de protección. Los transformadores cuya función es proteger un circuito, requieren conservar su 9delidad %asta un valor de veinte veces la magnitud de la corriente nominal, cuando se trata de grandes redes con altas corrientes puede ser necesario requerir treinta veces la corriente nominal. 1n el caso de los relés de sobrecorriente, sólo importa la relación de transformación, pero en otro tipo de relés, como pueden ser los de impedancia, se requiere adems de la relación de transformación, mantener el error del ngulo de fase dentro de valores predeterminados.
Transformadores mixtos. 1n este caso, los transformadores se diseñan para una
combinación de los dos casos anteriores, un circuito con el n&cleo de alta precisión para los circuitos de medición y uno o dos circuitos ms, con sus n&cleos adecuados, para los circuitos de protección. Transformadores combinados. Son aparatos que ba"o una misma cubierta albergan un transformador de corriente y otro de tensión. Se utilizan en estaciones de intemperie fundamentalmente para reducir espacios.
Descripción de os transformadores de corriente.
Los componentes bsicos son' Aisamiento externo! el aislamiento e4terno consta de una envolvente cermica con una línea de fuga lo su9cientemente larga como para que ning&n arco pueda contornear ba"o condiciones de contaminación, como lluvia, niebla, polvo, etc. Aisamiento interno! puede variar seg&n sus características constructivas. 5n caso es aquél en que las partes activas se moldean en resina de epo4y que las 9"a, las separa y las aísla, e4istiendo una cmara de aire entre el aislamiento e4terno de porcelana y el cuerpo de resina. 1sta cmara se sella %erméticamente con "untas de cauc%o nitrílico y se la rellena con aceite aislante o gas S86. 14iste otro tipo constructivo, indicado para potencias de precisión elevadas y grandes intensidades de cortocircuito, en que el aislamiento interno suele ser cartón prespn impregnado en aceite para el con"unto de los n&cleos, arrollamientos secundarios y la ba"ante de los conductores que unen los arrollamientos secundarios con sus ca"as de bornes. 1sta ba"ante lleva incorporada en el interior de su aislamiento una serie de pantallas metlicas de forma cilíndrica, estando todo ello envuelto por un tubo metlico en forma decreciente, de forma cónica. 1ste con"unto constituye un capacitor que permite un reparto uniforme de tensión a lo largo de toda la aislación interna. 1l aceite que se utiliza para impregnar el cartón es desgasi9cado y 9ltrado, y cuando se rellena el transformador se %ace ba"o condiciones de vacío. Los transformadores con aislamiento de cartón impregnado en aceite suelen disponer de un depósito de e4pansión !donde va a parar el aceite sobrante cuando éste se calienta# en su e4tremo superior. $onviene indicar que la parte superior del transformador, donde se %alla el con"unto del n&cleo y arrollamiento secundario, est moldeada en resina epo4y, formando una cabeza donde da cabida también al depósito de e4pansión de aceite. 1ste tipo constructivo de transformador se utiliza para tensiones desde /6 %asta <6* 70. N"ceo! los transformadores de intensidad, tanto de medida como de protección, se construyen con n&cleos de c%apa magnética de gran permeabilidad. $abe diferenciar que cuando un n&cleo va destinado para un transformador de medida se utiliza una c%apa de rpida saturación, mientras que si va destinado para protección, la c%apa a utilizar ser de saturación débil o lenta. 0eamos las siguientes curvas de imantación'
+.= $%apa con alto porcenta"e de silicio. ;.= $%apa de aleación ferromagnética a base de níquel !/-: al <-:# de gran permeabilidad magnética y débil poder de saturación. /.= >dem anterior pero con gran poder de saturación. Las c%apas de las curvas ; y / se llaman comercialmente ?u @ ?etal o Permaloy. $on esta distinción de n&cleos se garantiza, cuando se utiliza una c%apa de gran permeabilidad y de rpida saturación en los transformadores para medida, una buena precisión para corrientes primarias no superiores al +;- : de la corriente primaria nominal, mientras que las sobreintensidades y cortocircuitos no se trans9eren al secundario gracias a la rpida saturación de la c%apa. Por otra parte, cuando se elige una c%apa de gran permeabilidad y saturación débil para transformadores de protección, se garantiza el mantenimiento de la relación de transformación para valores de intensidad primaria varias veces superior a la nominal, con lo que en el secundario se pueden obtener valores proporcionales a las corrientes de sobrecarga y cortocircuito aptos para poder accionar los dispositivos de protección. $on estos razonamientos en la elección del tipo de c%apa para los n&cleos se puede comprender que se instalen n&cleos separados cuando se desea tener en un mismo transformador un devanado secundario para medida y otro para protección. Arroamiento primario! es de pletina de cobre electrolítico puro, en barra pasante o
formando varias espiras distribuidas por igual alrededor del n&cleo. 14iste la posibilidad de construir el arrollamiento partido con acceso a los e4tremos de cada parte para que a base de realizar cone4iones en serie o paralelo de las partes del arrollamiento, se puedan obtener diferentes relaciones de transformación. Arroamiento sec#ndario! es de %ilo de cobre electrolítico puro, esmaltado, uniformemente
distribuido alrededor del n&cleo. 14iste la posibilidad de cambio de relación de transformación por tomas secundarias. 1s el arrollamiento que alimenta los circuitos de intensidad de los instrumentos de medida, contadores, y relés. $ornes terminaes primarios! pueden ser de latón, bronce o aluminio, estn ampliamente
dimensionados y son de forma cilíndrica, planos o con tornillos.
$ornes terminaes sec#ndarios! son de latón y se %allan alo"ados en una ca"a de bornes de
ba"a tensión estanca.
+. 2iafragma. ;. 2omo metlico. /. Andicador de nivel de aceite. B. Cornes terminales primarios. *. rrollamiento primario. 6. rrollamiento secundario. <. islamiento de papel aceite. D. ceite aislante. E. Cus%ing interno. +-. Soportes aislantes. ++. islador de porcelana. +;. $one4iones secundarias. +/. Frampas su"eción aislador. +B. $a"a de terminales secundarios. +*. Case metlica de 9"ación. Par%metros de os transformadores de
corriente.
$orrientes. Las corrientes primaria y secundaria de un transformador de corriente deben estar normalizadas de acuerdo con cualquiera de las normas nacionales !AG?# o internacionales en uso !A1$, )SA# $orriente primaria. Para esta magnitud se selecciona el valor normalizado inmediato superior de la corriente calculada para la instalación. Para estaciones de potencia, los valores normalizados son' +--, ;--, /--, B--, 6--, D--, +.;--, +.*--, ;.--- y B.--- amperes. $orriente secundaria. 0alores normalizados de * ó + , dependiendo su elección de las características del proyecto. $arga secundaria o prestación. 1s el valor de la impedancia en H%ms, re3e"ada en el secundario de los transformadores de corriente, y que est constituida por la suma de las impedancias del con"unto de todos los medidores, relés, cables y cone4iones conectados en serie con el secundario y que corresponde a la llamada potencia de precisión a la corriente nominal secundaria. La carga se puede e4presar también, por los volt = amperes totales y su factor de potencia, obtenidos a un valor especi9cado de corriente y frecuencia. 1l valor del factor de potencia normalizado es de -,E para los circuitos de medición y de -,* para los de protección. (odos los aparatos, ya sean de medición o de protección, traen en el catlogo respectivo la carga de acuerdo con su potencia de precisión. Límite térmico. 5n transformador debe poder soportar en forma permanente, %asta un ;-: sobre el valor nominal de corriente, sin e4ceder el nivel de temperatura especi9cado. Para este límite las normas permiten una densidad de corriente de ; mm; , en forma continua. Límite de cortocircuito. 1s la corriente de cortocircuito m4ima que soporta un transformador durante un tiempo que varía entre + y * segundos. 1sta corriente puede llegar a signi9car una fuerza del orden de varias toneladas. Para este límite las normas permiten una densidad de corriente de +B/ mm; durante un segundo de duración del cortocircuito. (ensión secundaria nominal. 1s la tensión que se levanta en los terminales secundarios del transformador al alimentar éste una carga de veinte veces la corriente secundaria nominal. Por e"emplo, si se tiene un transformador con carga nominal de +,;- o%ms, la tensión secundaria generada ser de' +,;- o%ms 4 * amperes 4 ;- veces I +;- volts. Gelación de transformación real. 1s el cociente entre la corriente primaria real y la corriente secundaria real.
Gelación de transformación nominal. 1s el cociente entre la corriente primaria nominal y la corriente secundaria nominal. 1rror de corriente. 1rror que el transformador introduce en la medida de una corriente y que proviene del %ec%o de que la relación de transformación real no es igual a la relación de transformación nominal. 2ic%o error viene e4presado por la fórmula'
2onde' 7n es la relación de transformación nominal. AP es la corriente primaria real. AS es la corriente secundaria real correspondiente a la corriente AP en las condiciones de la medida. 1rror de fase !vlido sólo para intensidades senoidales#. 1s la diferencia de fase entre los vectores de las intensidades primaria y secundaria, con el sentido de los vectores elegido de forma que este ngulo sea nulo para un transformador perfecto. 1l error de fase se considera positivo cuando el vector de la intensidad secundaria est en avance sobre el vector de la intensidad primaria. Se e4presa %abitualmente en minutos o en centirradianes. Potencia nominal o de precisión. 1s la potencia aparente secundaria que a veces se e4presa en volt=amperes !0# y a veces en o%ms, ba"o una corriente nominal determinada y que se indica en la placa de características del aparato. 8recuencia nominal. 0alor de la frecuencia en la que sern basadas todas las especi9caciones y que ser de *- Jz. $lase de precisión para medición. La clase de precisión se designa por el error m4imo admisible, en por ciento, que el transformador puede introducir en la medición, operando con su corriente nominal primaria y la frecuencia nominal. Las normas )SA de9nen la clase de precisión de acuerdo con los siguientes valores' -.+, -.;, -./, -.*, -.6, +.;, / y *, cada clase de precisión especi9cada debe asociarse con una o varias cargas nominales de precisión, por e"emplo' -.* de precisión con una carga de *- 0. Seg&n el uso que se dé al transformador, se recomiendan las siguientes precisiones, considerando que a precisiones ms ba"as corresponden precios del transformador ms altos, para una misma tensión y relación de transformación.. Los transformadores para medición estn diseñados para que el n&cleo se sature para valores relativamente ba"os de sobrecorriente, protegiendo de esta forma los instrumentos conectados al secundario del transformador. $lase de precisión para protección. Los transformadores con n&cleos para protección, se diseñan para que la corriente secundaria sea proporcional a la primaria, para corrientes con valores de %asta /- veces el valor de la corriente nominal. Gesistencia de los transformadores de corriente a los cortocircuitos. 1sta resistencia est determinada por las corrientes de límites térmico y dinmico de9nidas como' $orriente de límite térmico. 1s el mayor valor e9caz de la corriente primaria que el transformador puede soportar por efecto "oule, durante un segundo, sin sufrir deterioro y con el circuito secundario en cortocircuito. Se e4presa en 7iloamperes e9caces o en m<iplos de la corriente nominal primaria. Placa de características. Los transformadores de intensidad deben llevar una placa de características, indeleble, en la que deben 9gurar, las siguientes indicaciones seg&n norma A1$ 6-+D*.
)ombre del constructor o cualquier otra marca que permita su fcil identi9cación. )&mero de serie y designación del tipo. $orrientes nominales primaria y secundaria en amperes !B--* #. 8recuencia nominal en Jz. Potencia de precisión y clase de precisión correspondiente a cada n&cleo.
(ensión ms elevada de la red !+B* 70#. )ivel de aislamiento nominal !;<*6*- 70#.
Adenti9cación de bornes. Los bornes de los arrollamientos primario y secundario deben poder ser identi9cados con 9abilidad. Para ello, en la norma A1$ 6-+D* se indica el criterio a seguir para su nomenclatura, siendo aquellos bornes que empiecen con P y $ los del arrollamiento primario, y los que empiecen con S los del arrollamiento secundario. 1n las 9guras a continuación se visualizan los diferentes casos. +. = (ransformador de simple relación. ;. = (ransformador con toma intermedia en el secundario. /. = (ransformador con dos secciones en el arrollamiento primario para su cone4ión en serie o paralelo. B. = (ransformador con dos arrollamientos secundarios y n&cleos independientes.
Eección de #n transformador de &orriente.
1s conveniente, para una correcta instalación de un transformador de corriente, un estudio detallado para la elección del mismo, del cual depender el funcionamiento y segundad de la instalación. título orientativo se recomienda seguir las siguientes pautas' +. (ipo de instalación' si es de interior o intemperie. Se deber tener en cuenta la altitud para alturas superiores a +.--- metros sobre el nivel del mar. ;. )ivel de aislamiento' de9nido por tensión m4ima permanente admisible de servicio 5m en 70 /. Gelación de transformación nominal' las relaciones de transformación nominal debern ser normalizadas, tal y como quedan indicadas en la norma A1$. Se recomienda no seleccionar un transformador de corriente con una B. corriente primaria e4cesivamente elevada con respecto a la que le corresponda, dado que de ello depende que se mantenga la precisión del transformador. 1n caso de que sea necesario recurrir a un sobre dimensionamiento del valor de intensidad primaria, a la doble y a la triple relación y a la gama e4tendida en caso que sea necesario. *. $lase de precisión' se seleccionar la clase de precisión en función de la utilización que vaya a recibir el transformador. Las clases de precisión quedan re3e"adas en las tablas dadas.
6. Potencia nominal' seg&n la carga a conectar en el secundario se adoptar uno de los valores de potencia de precisión especi9cados en la norma. $onviene no sobredimensionar e4cesivamente la potencia del transformador. Si el secundario tiene una carga insu9ciente, se puede intercalar una resistencia para compensar. <. 8recuencia nominal' si no se especi9ca otra distinta, se tomar por defecto *- Jz. D. )&mero de secundarios' si se desea realizar medida y protección a partir de un mismo transformador, sern necesarios tantos secundarios como usos se deseen obtener del mismo. E. Gesistencias a los esfuerzos térmicos y dinmicos' vendrn determinados por los respectivos valores de intensidad limite térmica e intensidad límite dinmica. $onviene no sobredimensionar estos valores para no encarecer muc%o el transformador. Transformadores de tensión.
5n transformador de tensión es un dispositivo destinado a la alimentación de aparatos de medición y o protección con tensiones proporcionales a las de la red en el punto en el cual est conectado. 1l primario se conecta en paralelo con el circuito por controlar y el secundario se conecta en paralelo con las bobinas de tensión de los diferentes aparatos de medición y de protección que se requiere energizar. $ada transformador de tensión tendr, por lo tanto, terminales primarios que se conectarn a un par de fases o a una fase y tierra, y terminales secundarios a los cuales se conectarn aquellos aparatos. 1n estos aparatos la tensión secundaria, dentro de las condiciones normales de operación, es prcticamente proporcional a la tensión primaria, aunque ligeramente desfasada. 2esarrollan dos funciones' transformar la tensión y aislar los instrumentos de protección y medición conectados a los circuitos de alta tensión. 1n esta de9nición tan amplia quedan involucrados los transformadores de tensión que consisten en dos arrollamientos realizados sobre un n&cleo magnético y los transformadores de tensión que contienen un divisor capacitivo. los primeros los llamaremos en adelante K(ransformadores de (ensión AnductivosK y a los segundos K(ransformadores de (ensión $apacitivosK. 1s de %acer notar que estas denominaciones no son de uso universal, pero consideramos que son las que me"or se adaptan a la )orma AG? ;;<+, que incluye a los dispositivos con divisor capacitivo. 1stos transformadores se fabrican para servicio interior o e4terior, y al igual que los de corriente, se fabrican con aislamientos de resinas sintéticas !epo4y# para tensiones ba"as o medias de %asta // 70, mientras que para altas tensiones se utilizan aislamientos de papel, aceite, porcelana o con gas S86. 'eneraidades.
5n (ransformador de (ensión Anductivo !((# consiste en un arrollamiento primario y un arrollamiento secundario dispuestos sobre un n&cleo magnético com&n. $omo di"imos los terminales del arrollamiento primario se conectan a un par de fases de la red, o a una fase y a tierra o neutro. Los terminales del arrollamiento secundario se conectan a los aparatos de medición y o protección que constituyen la carga. 1n realidad la idea e4puesta corresponde a un (( monofsico, que es el modelo ms usado en todas las tensiones y casi indefectiblemente para tensiones superiores a // 70. La tensión primaria de un (( es elegida de acuerdo a la tensión de la red a la cual est destinado. Si se trata de medir la tensión entre fases, la tensión nominal primaria estar en correspondencia con la tensión compuesta, pero si se trata de medir tensión entre fase y tierra la tensión nominal primaria ser + / veces la tensión compuesta. Para transformadores usados entre fase y tierra, las tensiones secundarias nominales son aquellas divididas por +,
mayoría de los casos, un solo arrollamiento primario, cuya aislación presenta grandes problemas para tensiones superiores a +/; 70. 1sos problemas son solucionados con los (( en cascada repartiendo la tensión primaria en varias etapas separadas. 1n la 9gura se muestra un corte esquemtico de un (( monofsico para redes de +/; 70 , de la marca (renc%.
$ada n&cleo magnético tiene el arrollamiento primario !P# repartido en dos lados opuestos, mientras que el arrollamiento secundario !S# consiste en un solo bobinado colocado &nicamente en la <ima etapa. Los arrollamientos de acoplamiento !$#, conectados entre etapas proveen los circuitos para la transferencia de mper = vueltas entre ellas y aseguran que la tensión se distribuya igualmente en los distintos arrollamientos primarios. 1l potencial de los n&cleos y de los arrollamientos de acoplamiento es 9"ado a valores predeterminados conectndolos a puntos seleccionados del primario. 2e ese modo, la aislación de cada arrollamiento sólo debe ser su9ciente para la tensión desarrollada en aquel arrollamiento. La aislación entre etapas se consigue mediante el soporte del con"unto de los transformadores individuales, el cual debe también ser capaz de soportar la plena tensión primaria. $omo se ver ms adelante los (ransformadores de (ensión $apacitivos fueron desarrollados debido al alto costo de los (ransformadores de (ensión Anductivos, principalmente para tensiones por encima de los +-- 70. Sin embargo la respuesta transitoria de aquellos es menos
satisfactoria que la de estos <imos.
&omportamiento estacionario.
Si bien es cierto que esa forma de cone4ión es similar a la de un transformador de potencia, los requerimientos son totalmente distintos. 1n efecto, en un (( se plantea la necesidad que la tensión de salida, aplicada a la carga, sea una réplica de la tensión de entrada dentro de un rango especi9cado. $on esa 9nalidad, las caídas de tensión en los arrollamientos deben ser pequeñas y la densidad de 3u"o magnético en el n&cleo debe ser establecida muy por deba"o de la densidad de saturación, de modo que la corriente de e4citación sea ba"a y la impedancia de e4citación sea sustancialmente constante dentro del rango de variación de la tensión primaria que corresponda a la variación esperada, incluyendo alg&n grado de sobretensión. 1so implica que la relación tamaño = carga de un (( es muc%o mayor que en un transformador de potencia. Por otra parte, la relación corriente de e4citación = corriente de carga también resulta mayor que en un transformador de potencia.
Descripción de os transformadores de tensión.
Los transformadores de tensión no di9eren en muc%o de los transformadores de potencia en cuando a elementos constructivos bsicos se re9ere. Los componentes bsicos son los siguientes' Aisamiento externo! 1l aislamiento e4terno consta de una envolvente cermica con una
línea de fuga lo su9cientemente larga para que ning&n arco pueda contornear ba"o condiciones de contaminación, como lluvia, niebla, polvo, etc. Aisamiento interno! 1l aislamiento interno suele ser cartón prespn en seco o impregnado en aceite. 1l aceite que se utiliza es desgasi9cado y 9ltrado, y cuando se rellena el transformador se %ace ba"o vacío. Los transformadores con aislamiento de cartón impregnado en aceite suelen disponer de un depósito de e4pansión en su e4tremo superior. N"ceo! Los transformadores de tensión, tanto de medida como de protección, se construyen con n&cleos de c%apa magnética de gran permeabilidad y de rpida saturación que mantienen constante la relación de transformación y la precisión cuando la tensión en el arrollamiento primario se mantiene por deba"o de +,; veces la tensión nominal. La razón del uso de estos n&cleos se basa en que en un sistema eléctrico la tensión no presenta grandes variaciones !caso contrario a la corriente# y no se %ace necesaria la utilización de n&cleos de gran permeabilidad y saturación débil o lenta, los cuales mantienen la relación de transformación para valores muy superiores a la tensión nominal del primario, adems el uso de n&cleos de saturación débil ocasionaría que ante la presencia de sobretensiones en el arrollamiento primario, éstas se transferirían al secundario con el consecuente daño al equipo conectado al mismo. Arroamientos! Son de %ilo de cobre electrolítico puro, esmaltado de clase J. Se bobinan en capas de e"ecución antirresonante para la distribución uniforme de las sobretensiones transitorias. Las capas de papel intermedias se disponen de modo que las tensiones entre espiras no sobrepasen valores controlados. $ornes terminaes primarios! Son de latón o bronce, y de forma cilíndrica. $ornes terminaes sec#ndarios! Son de latón y se %allan alo"ados en una ca"a de bornes de ba"a tensión estanca. Par%metros ( de)niciones de os transformadores de tensión.
(ransformador de tensión no puesto a tierra. 1s el transformador monofsico cuyo arrollamiento primario no se %alla conectado entre fase y tierra. (ransformador de tensión puesto a tierra' 1s el transformador monofsico cuyo arrollamiento primario se %alla conectado entre fase y tierra. rrollamiento primario' 1s el arrollamiento al cual se aplica la tensión a transformar. rrollamiento secundario. $ircuito e4terior alimentado por el arrollamiento secundario de tensión. (ensión primaria nominal. 1s el valor de la tensión que 9gura en la designación del transformador , de acuerdo con la cual se determinan sus condiciones de funcionamiento. (ensión secundaria nominal. 0alor de la tensión secundaria que 9gura en la designación del transformador , de acuerdo con la cual se determinan sus condiciones de funcionamiento,. La tensión secundaria nominal para los transformadores monofsicos utilizados en redes monofsicas o montados entre fases de redes trifsicas, es de ++- 0. Gelación de transformación real. 1s le cociente entre la tensión primaria real y la tensión secundaria real. Gelación de transformación nominal. 1s el cociente entre la tensión primaria nominal y la tensión secundaria nominal. 1rror de tensión. 1s el error que el transformador introduce en la medida de una tensión y que proviene de %ec%o de que la relación de transformación real no es igual a la relación de transformación nominal. 1rror de fase!valido solo para tensiones senoidales#. 1s la diferencia de fase entre los vectores de las tensiones primaria y secundaria, con el sentido de los vectores elegido de forma que el ngulo sea nulo para un transformador perfecto. 1l error de fase se considera positivo cuando el vector de la tensión secundaria est en avance sobre el vector de la tensión primaria. Se e4presa %abitualmente en minutos, o en centirradianes.
$lase de precisión. 2esignación aplicada a un transformador de tensión cuyos errores permanecen dentro de los límites especi9cados para las condiciones de empleo especi9cadas. $on ella se designa el error m4imo admisible que el transformador de tensión puede introducir en la medición de potencia operando con su frecuencia nominal. $arga. dmitancia del circuito secundario, e4presada en Siemens, con indicación del factor de potencia. )o obstante, la carga se e4presa normalmente por la potencia aparente, en 0. bsorbida con un factor de potencia especi9cado y ba"o la tensión secundaria nominal. $arga de precisión. 0alor de la carga en la que estn basadas las condiciones de precisión. Potencia de precisión. 0alor de la potencia aparente de 0, con un factor de potencia especi9cado, que el transformador suministra al circuito secundario de la tensión secundaria nominal cuando esta conectado a su carga de precisión. 8recuencia nominal. 0alor de la frecuencia en la que sern basadas todas las especi9caciones y que ser de *-Jz. Placa de características. Los transformadores de tensión deben llevar una placa de características, indeleble, en la que deben 9gurar, las siguientes indicaciones seg&n norma A1$ 6-+D6. )ombre del constructor o cualquier otra marca que le permita su fcil indicación. )umero de serie y designación del tipo. (ensiones nominales primaria y secundaria en 0olts. 8recuencia nominal en Jz. Potencia de precisión y clase de precisión correspondiente. (ensión ms elevada de la red. )ivel de aislamiento nominal. • • • • • • •
Identi)cación de bornes.
Los bornes de los arrollamientos primario y secundario deben poder ser identi9cados con 9abilidad. Para ello, en la norma A1$ 6-+D*, sección D se indica el criterio a seguir para su nomenclatura, siendo aquellos bornes que empiecen con las letras may&sculas ,C,$ y ) los de los arrollamientos primarios, y con idénticas letras, pero min&sculas a, b, c y n los de los arrollamientos secundarios. Las letras , C y $ de9nen bornes terminales totalmente aislados y la letra ) el borne terminal a ser conectados a tierra, siendo su aislación menor que la de los otros terminales. Las letras da y dn identi9can terminales de bobinados destinados a suministrar una tensión residual. (odos los terminales identi9cados con , C, $, y a, b, y c deben tener la misma polaridad en el mismo instante. Las identi9caciones son aplicables a transformadores monofsicos y también a con"untos de ellos montados como una unidad y conectados como un transformador de tensión trifsico o a un transformador de tensión trifsico que tenga un n&cleo magnético com&n para las tres fases. 1n las 9guras a continuación se visualizan los diferentes casos.
UANL. (1994). Transformadores de Medición. 2016, de UANL Sitio e!" #tt$"%%&ama.'me.an.m*%+omea%$ro%S-%.$df
