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Transformadores de Corriente
Facilitador: MC José Manuel Luque Nava
Transformadores de Instrumento
¿Cuál es la función principal de los TC’s y TP’s?
Reducir las magnitudes de voltaje y corriente a niveles que sean lo
suficientemente bajos y seguras para los DEI (dispositivo electrónico
inteligente ).
¿Cuáles son los niveles de tensión y corriente estandarizados para
los TC’s y TP’s, respectivamente?
TC’s
TP’s
y/o
DP’s
UL-L = 115 V
UL-N = 67 V
In = 5 A
In = 1 A (Europa)
Transformadores de Corriente
Los Transformadores de Corriente se pueden dividir en dos categorías:
• La primera son del tipo primario bobinado, que consta de dos
devanados, un primario y un secundario que están totalmente
aislados y montados sobre un núcleo ferromagnético.
• La segunda categoría son transformadores del tipo barra, los
cuales son semejantes a los de la categoría anterior, excepto que
el primario es solo una barra.
Partes del Transforformador de corriente:
1. Diafragma.
2. Domo metálico.
3. Indicador de nivel de aceite.
4. Bornes terminales primarios.
5. Arrollamiento primario.
6. Arrollamiento secundario.
7. Aislamiento de papel aceite.
8. Aceite aislante.
9. Bushing interno.
10. Soportes aislantes.
11. Aislador de porcelana.
12. Conexiones secundarias.
13. Grampas sujeción aislador.
14. Caja de terminales secundarios.
15. Base metálica de fijación.
Transformador tipo barra
1. Caperuza de alumínio o domo.
2. Diafragma de goma corrugada.
3. Indicador de nivel de aceite.
4. Descargador.
5. Bornes para cambio relación.
6. Bornes terminales primarios.
7. Bobinado primario.
8. Bobinados secundarios.
9. Aislación de papel aceite.
10. Cabezal de resina sintética.
11. Grampas superiores de fijación.
12. Aislador de porcelana.
13. Aceite aislante.
14. Blindaje de baja tensión.
15. Conexiones secundarias.
16. Grampas inferiores de fijación.
17. Base metálica de fijación al pedestal.
18. Caja de terminales secundarios.
Transformador tipo primario bobinado
Salida de conexiones del lado secundario
Transformadores de Corriente
En los últimos años se han desarrollado alternativas válidas al
transformador convencional, a través de una serie de metodologías
diferentes de captación de corrientes.
Las principales son las siguientes:
1. Transformadores ópticos que utilizan el efecto Faraday;
2. Transformadores convencionales con salida óptica;
3. Transformadores que utilizan anillos de Rogowsky.
Nuevas tecnologías de transformadores de corriente
Transformadores de Corriente
Relaciones de Transformación Típicas.
• 600:5 1200:5
• 2000:5 3000:5
• 4000:5 5000:5
¿De que depende la exactitud de TC’s?
• Del número de vuelta en el secundario
Transformadores de Corriente
¿Qué es el Burden?
Es la carga conectada al secundario de un transformador de
corriente y esta es expresada en VA()
¿Cómo se define la polaridad de un TC’s?
Todos lo TCs deben de tener polaridad
sustractiva, la cual nos indica que la corriente
primaria entra por polaridad y la secundaria
sale por polaridad, tal como se muestra en la
figura. Los TCs con polaridad aditiva, la
corriente en el primario sale por polaridad y la
secundaria entra por polaridad.
Transformadores de Corriente
El efecto de una sobre excitación de un TC, es el siguiente: La corriente de
salida es reducida durante la saturación transitoria, la cual puede provocar la
mala operación de los relevadores si la condición esta cercana a el ajuste.
Conexiones Típicas de TC’s
Tipos de conexiones de TC’s:
•Estrella (51N)
•Delta abierta (51GS)
•Delta
Transformadores de Corriente
¿Qué cuidados se deben tener con el manejo de los TC’s?
Nunca dejar abierto el circuito secundario del TC, en el caso de que
pudiera existir esta condición de falla se debe de revisar
minuciosamente el cableado y TC para detectar un posible daño.
Transformadores de Corriente
ANSI/IEEE C57.13-1978 asigna para la clase de precisión en protecciones por medio
del uso de dos letras, C ó T y un numero de clasificación. C significa el por ciento de
corrección de la relación de transformación que puede ser calculada, y T es una
medición que ha sido realizada en campo. El segundo número indica el voltaje
secundario.
Ejemplo: Considérese un transformador clase C200 el por ciento del factor de
corrección de la relación de transformación no debe exceder del 10% esta corriente de
1-20 veces la corriente del secundario, un burden estandarizado es de 2 ohms, entonces;
El máximo voltaje en terminales es = 20 * 5A * 20 ohms = 200V.
Clase de protección “C”
Esta clase esta referida a aquellos TCs que tienen los devanados
uniformemente distribuidos en el núcleo y por lo tanto, el flujo de
dispersión en el mismo no tiene ningún efecto apreciable en el error de
la relación de transformación.
Lo anterior debe ser completado por la tensión nominal secundaria que
el transformador puede suministrar en sus terminales a una carga
nominal de 20 veces la corriente sin exceder en 10% el error de la
relación de transformación. Este error, además debe de estar limitado
al 10 % a cualquier corriente entre 1 y 20 veces la corriente nominal y
a cualquier carga inferior a la nominal.
Clase de protección “C”
El Burden máximo permisible que puede soportar el TC sin saturarse
con corriente de falla simétrica se puede calcular de la siguiente
manera:
Se tiene un TC con las siguientes características:
RTC =600/5, C100; determinar el burden y la corriente de corto circuito
máxima permisible.
Isec = 20 x 5 = 100 A, debido a que el TC es C100 entonces U = 100 V,
entonces:
Z = 100V/100A = 1
I máxima primaria será:
I Primaría = I Secundaria x RTC =100 A x 120 = 12 000 A
Clase de protección “C”
Para todos los casos, se debe de considerar que la corriente de falla
no es simétrica y ésta es mucho mayor en los buses cercanos a las
centrales de generación.
La formula que define la clase del TC de protección es la siguiente:
Vsec = Icc * Z [(X/R) + 1]Donde:
• Icc = Corriente de corto circuito secundaria.
• Z = impedancia de Burden conectada al secundario del TC (cable de
control, burden del relevador y resistencia del TC).
• X/R = relación X/R para el punto de falla