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• Thalia Montaluisa

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Transformadores de Corriente y Potencial OBJETIVO GENERAL: •

Conocer las características de los transformadores de corriente y potencial.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: •

Establecer características generales de los transformadores de corriente y potencial

•

Conocer los tipos de lo transformadores de corriente y potencial.

•

Investigar la aplicación de transformadores de corriente y potencial.

•

Conocer cómo se encuentra constituido los transformadores de corriente y potencial.

MARCO TEORICO TRANSFORMADOR DE CORRIENTE (TC)

Los TC’s son transformadores que se utilizan para reducir y aislar eléctricamente las altas corrientes de las líneas a niveles seguros para el personal técnico e instrumentos de control como los relés, un transformador de corriente puede tener uno o varios devanados secundarios embobinados sobre uno o varios circuitos magnéticos separados. Es el dispositivo diseñado para suministrar la corriente adecuada a los aparatos de medición y/o protección, en el cual la corriente secundaria es proporcional a la corriente primaria y desfasada respecto a ella un ángulo cercano a cero, en las condiciones normales de uso. APLICACIÓN La principal función de un transformador de corriente es la reducir a valores no peligrosos y manejables, las características de corriente en un sistema eléctrico, con el fin de permitir el empleo de aparatos de medición normalizados, por consiguiente más económicos y que pueden manipularse sin peligro. CLASIFICACIÓN

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De acuerdo a su construcción, los transformadores de corriente se clasifican como:

a) Tipo devanado primario: Este como su nombre lo indica tiene más de una vuelta en el primario. Esta construcción permite mayor precisión para bajas relaciones.

Ilustración 1: Transformadores de corriente tipo devanado primario

a) Tipo Barra: El devanado primario, consiste en un conductor tipo barra que pasa por la ventana de un núcleo

Ilustración 2: Transformadores de corriente tipo barra

b) Tipo Boquilla (Bushing). Está formado por un núcleo toroidal y un devanado secundario ensamblado permanentemente a un núcleo laminado. Estos transformadores utilizan un conductor totalmente aislado como devanado primario que pasa a través del núcleo, generalmente está contenido en la boquilla de otro equipo.

Ilustración 3: Transformadores de corriente tipo boquilla

c) Tipo Ventana. Tienen un devanado secundario aislado del núcleo y ensamblado permanentemente a él, pero no cuenta con un devanado primario como parte integrada al transformador. Está provisto con aislamiento completo para que un conductor primario pase a través de la ventana.

Ilustración 4: Transformadores de corriente tipo ventana

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De acuerdo al tipo de instalación los transformadores de corriente se clasifican como: a) Instalación en Exterior (Intemperie)

Ilustración 5: Transformador de corriente tipo intemperie

b) Instalación en Interior

Ilustración 6: Transformador de corriente tipo interior

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De acuerdo al tipo de aislamiento: d) Material para baja tensión. Generalmente los TC's son construidos con aislamiento en aire o resina sintética, suponiéndose que lo común son las instalaciones interiores e) Material de media tensión. Los transformadores para instalaciones interiores (tensión de 3 a 25 KV) son construidos con aislamiento de aceite con envolvente de porcelana (diseño antiguo), o con resina sintética (diseño moderno). f) Materiales para alta tensión. Los transformadores para alta tensión son aislados con papel dieléctrico, impregnados con aceite y colocados en una envolvente de porcelana. Suponiéndose que lo común son las instalaciones exteriores.

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De acuerdo al tipo de conexión: a) Conexión en estrella. En esta conexión se colocan tres transformadores de corriente, uno en cada fase, con relevadores de fase en dos o tres de las fases para detectar fallas de fase. b) Esta conexión es básicamente la misma que la conexión en delta pero con una pierna faltante, usando solo dos TC's, Con esta conexión se puede lograr una protección contra falla entre fases. c) Conexión en delta. Esta configuración utiliza tres transformadores de corriente, pero a diferencia de la conexión en estrella, los secundarios de interconectan antes de conectarlos a los relevadores.

TRANSFORMADORES DE POTENCIAL TPs Principales funciones Alimentar los aparatos de medición o protección conectados en su secundario con un voltaje mucho menor proporcional y ligeramente desfasado al que aparece en sus terminales primarios, y aislar estos aparatos de la red de alta tensión prestando protección a los operarios e instrumentos conectados en su secundario. Su forma de conexión es similar a la de un transformador de potencia, pero sus requerimientos son diferentes, puesto que en un TP se busca que la tensión de salida sea similar a la tensión de entrada, pero con una magnitud mucho menor, lo cual obliga a una caída de tensión interna en el TP sea muy baja y el desfase, despreciable CLASIFICACIÓN

Los transformadores de potencial se clasifican, de acuerdo a su aislamiento en los siguientes tipos: a) Tipo seco: Generalmente encapsulados en resina epóxica, operan en sistemas con tensiones nominales hasta de 34.5 kV. b) En aceite: Estos se utilizan generalmente en sistemas con tensiones nominales de 34.5 kV y mayores. Los transformadores de Potencial, también pueden ser clasificados en dos grandes grupos: a) Transformadores de Potencial Inductivos. Este tipo de transformadores son más económicos para un sistema no mayor de 145 kV. Constan de dos arrollamientos realizados sobre un mismo núcleo magnético

Ilustración 7Transformadores de potencial tipo inductivo

APLICACIÓN

a) Medida para facturación

Ilustración 8 Circuito Medida para facturación

b) Protección de líneas y subestaciones de alta tensión

Ilustración 9 Circuito Protección de líneas y subestaciones de alta tensión

c) Transmisión de señales de alta frecuencia

Ilustración 10 Circuito Transmisión de señales de alta frecuencia

b) Transformadores de Potencial Capacitivos. Los TP capacitivos son más económicos para tensiones por arriba de los 145 kV. Existen dos tipos de TP’s capacitivos: de alta y de baja capacitancia. Normalmente, en cuanto a características de precisión y diferentes condiciones de operación, los TP de alta capacitancia son la mejor opción. (Osorio, 2014) Contienen un divisor de voltaje capacitivo, el cual disminuye su costo respecto al inductivo ya que se requieren menores niveles de aislamiento.

Ilustración 11 Transformadores de potencial tipo capacitivo

APLICACIÓN

a) Medida para facturación

Ilustración 12 Circuito medida para facturación

Transformadores de tensión inductivos de 123 kV

b) Descarga de líneas y banco de condensadores

Ilustración 13 Circuito Descarga de líneas y banco de condensadores

Transformadores de tensión inductivos de 123 kV. Transpower

c) Protección de líneas y subestaciones de alta tensión

Ilustración 14 Circuito Protección de líneas y subestaciones de alta tensión

Transformadores de tensión inductivos de 420 kV. Rede Eléctrica

d) Alimentación de servicios auxiliares

CONCLUSIONES

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Los transformadores de potencial tienen como función principal alimentar los aparatos de medición o protección conectados en su secundario con un voltaje mucho menor proporcional y ligeramente desfasado al que aparece en sus terminales primarios,

RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA

Osorio, W. (2014). Selección y Especificación de Transformadores de corriente y potencial en instalaciones electricas industriales. Mexico DF.

ANEXOS