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TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTOS PRESENTA: GONZÁLEZ DESIRENA HÉCTOR IVÁN UNIDAD II : EQUIPOS SECUNDARIOS Y DE PROTECCION ASIGNATURA: SUBESTACIONES ELECTRICAS

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tps y tcs

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Transformadores de instrumentos

Transformadores de instrumentosPRESENTA: GONZLEZ DESIRENA HCTOR IVN UNIDAD II :

EQUIPOS SECUNDARIOS Y DE PROTECCION

ASIGNATURA:

SUBESTACIONES ELECTRICAS

En los sistemas elctricos de corriente alterna se manejan normalmente diferencias de potencial e intensidades de corriente considerablemente altas, por ello y para proteger al personal y aislar elctricamente de los equipos primarios, los equipos de medicin y proteccin, es que estos son alimentados por magnitudes proporcionalmente menores, copiadas fielmente del sistema a travs de dispositivos especiales llamados transformadores de instrumentos.

INTRODUCCINLa relacin de las magnitudes de corriente y potencial logra tambin una disminucin de niveles de aislamiento y capacidad y por lo mismo, del tamao y costo del equipo.

El comportamiento y la seleccin de los transformadores de instrumentos es crtico para la proteccin y medicin, ya que esta ser solo tan eficientemente exacta como lo sean estos segn los parmetros elctricos que se manejen.Existen dos tipos de transformadores de instrumentos: los transformadores de corriente y los transformadores de potencial.Transformador de corriente o tcs

Un transformador de corriente o TC es el dispositivo que nos alimenta una corriente proporcionalmente menor a la del circuito. Es de aclarar que un transformador de corriente por su aplicacin se puede subdividir en transformador de medicin y transformador de proteccin, no obstante los transformadores se disean para realizar ambas funciones y su corriente nominal por secundario puede ser de 1 5 Amperios, es decir desarrollan dos tipos de funciones, transformar la corriente y aislar los instrumentos de proteccin y medicin conectados a los circuitos de alta tensin. El primario del transformador 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 medicin y de proteccin que requieran ser energizados.Su principio de funcionamiento puede ser obtenido a travs del modelo del transformador ideal, haciendo algunas consideraciones derivadas de su diseo y conexin dentro del sistema.Conexin de tcsEl transformador de intensidad o de corriente se conecta de la siguiente manera: el bobinado primario en serie con el sistema a medir, el cual ser recorrido por la corriente I1 primaria, el bobinado secundario entregara una corriente I2 a la impedancia de carga.

Los transformadores de corriente cumplen con las siguientes funciones: Reduce el nivel de corriente. Asla el sistema secundario de la red primaria. Permite la medicin de la corriente, salvaguardando el sistema de medicin. Transmite sobre intensidades, alimentando los sistemas de medicin. Soporta las sobretensiones de la lnea. Soporta las sobre intensidades de la lnea. Pueden subdividirse los secundarios con distintas caractersticas ya sea para medicin o proteccin.

Utilizando una sola bobina primaria, se pueden tener dos secundarios o ms, uno puede ser para medicin y otro para proteccin con sus propias caractersticas cada uno.

Ahora teniendo claro esto vamos aclarar las formas bsicas de conexin de transformadores ya sea para medicin o para proteccin, la forma de conexin de un transformador de corriente depende del uso que se le dar a las corrientes secundarias que este proporcionara, sus conexiones comnmente usadas son la conexin Estrella y Delta.

Conexin estrella

Debe cuidarse que la direccin de las corrientes, es decir, que la conexin de los puntos de polaridad sea la correcta, pues la inversin de una o dos fases desbalanceara la estrella provocando una seal errnea en los dispositivos conectados al secundario.La inversin de las polaridades de las tres fases, invertir nicamente la direccin de las corrientes secundarias no importando para esquemas donde solo intervengan el valor de la magnitud de corriente como son los relevadores de sobre corriente no direccionales.

Conexin delta

Como se puede apreciar en los diagramas fasoriales, la conexin delta modifica la relacin y ngulo con que la corriente secundaria alimenta a los dispositivos conectados al secundario, el factor por el cual se modifica la relacin de transformacin es 3.En la conexin deber verificarse la polaridad de cada uno de los transformadores de corriente, pues la inversin de uno de dos de ellos provocara un desbalance y por lo tanto una seal equivocada en los dispositivos conectados en el secundario.

ELECCIN DE UN TRANSFORMADOR DE CORRIENTE. Tipo de instalacin: si es de interior o intemperie. Se deber tener en cuenta la altitud para alturas superiores a 1.000 metros sobre el nivel del mar. Nivel de aislamiento: definido por tensin mxima permanente admisible de servicio Um en kV.Relacin de transformacin nominal: las relaciones de transformacin nominal debern ser normalizadas, tal y como quedan indicadas en la norma IEC. Se recomienda no seleccionar un transformador de corriente con una corriente primaria excesivamente elevada con respecto a la que le corresponda, dado que de ello depende que se mantenga la precisin del transformador.Clase de precisin: se seleccionar la clase de recisin en funcin de la utilizacin que vaya a recibir el transformador.Potencia nominal: segn la carga a conectar en el secundario se adoptar uno de los valores de potencia de precisin especificados en la norma. Conviene no sobredimensionar excesivamente la potencia del transformador. Si el secundario tiene una carga insuficiente, se puede intercalar una resistencia para compensar. Frecuencia nominal: si no se especifica otra distinta, se tomar por defecto 50 Hz caso contrario 60Hz. Nmero de secundarios: si se desea realizar medida y proteccin a partir de un mismo transformador, sern necesarios tantos secundarios como usos se deseen obtener del mismo.

Transformador de potencial

Es el transformador diseado para suministrar la tensin adecuada a los instrumentos de medicin como los voltmetros, frecuencmetros, wattmetros, watthormetros, etc., as como a los aparatos de proteccin como los relevadores; en el cual la tensin secundaria es proporcional a la tensin primaria y defasada respecto a ella un ngulo cercano a cero.Las terminales del devanado primario del transformador de potencial se conectan a las dos lneas del sistema donde se necesita medir el alta tensin y los instrumentos de medicin se conectan en paralelo a las terminales del secundarioSu funcin es brindar una imagen proporcional en magnitud con el mismo ngulo de tensin existente en el circuito de potencia conectado. Existen 2 tipos uno de tipo inductivo (T.P.) y otro de tipo capacitivo (D.P.).REPRESENTACIN DEL TRANSFORMADOR DE POTENCIAL EN UN DIAGRAMA UNIFILAR.

Criterios para seleccionar un Transformador de Potencial (TP).

1.-Funcin a desempear.2.-Relacin de Transformacin.3.-Clase de Precisin.4.-Tolerancia.5.-Tensin Nominal.

Norma Americana ASAEstas normas han clasificadoras caractersticas de precisin de los transformadores para el servicio con aparatos de medicin.La clase y limites de precisin definidas por norma ASA, pueden verse en la siguiente tabla.

Finalmente con esta normalizacin los transformadores de potencial se designan por la clase de precisin y la letra correspondiente a la carga normalizada para la cual se garantiza la precisin. En un transformador designado 0,6W, el error mximo de la relacin de transformacin no sobrepasa un 0,6% de la razn nominal, con un factor de potencia 0,1 y al variar la tensin entre 10% ms y 10% menos de la nominal.Norma Alemana VDE

Esta norma VDE, normaliza para cada clase de precisin, la capacidad de los enrollados del transformador de potencial en VA.Las clases de precisin son 3-1-0,5-0,2-0,1 y ella debe mantenerse para cuando el voltaje primario no vare ms all del 20% sobre su tensin nominal, excepto en los de clase 3 en que se garantiza solo para su tensin nominal

Con respecto al voltaje secundario nominal estn normalizados

Conexiones trifsicas

Para conectar transformadores de potencial en forma trifsica se usan dos tipos de conexiones usualmente, estas son:1.-Conexin estrella-estrella: Se utiliza cuando se requiere neutro en el secundario.2.-Conexin en V: Esta conexin se utiliza cuando no se requiere neutro secundario, es ms econmica ya que. se requiere solo dos transformadores de potencial.