transformadores de instrumento

TRANSFORMADORES DE 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 de medida

y protección, a través de los cuales se pueden l levar señales de tensión y corriente,

de un valor proporcional muy inferior al valor nominal, a los dispositivos de medida y

protección. Se consigue además una separación galvánica, (entre las magnitudes de

alta y baja tensión), de los elementos pertenecientes a los cuadros de mando, medida

y protección con las consiguientes ventajas en cuanto a seguridad de las personas y del

equipamiento.

Como las mediciones y el accionamiento de las protecciones se hallan referidas, en

última instancia, a la apreciación de tensión y corriente, se dispone de dos tipos

fundamentales de transformadores de medida y protección:

􀂾 Transformadores de tensión.

􀂾 Transformadores de corriente.

Normalmente estos transformadores se construyen con sus secundarios, para corrientes

de 5 ó 1 A y tensiones de 100, 110, 100/ 3 , 110/ 3 V.

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. Esto 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:

A continuación se ven, por separado, las características principales de cada uno de los dos

tipos de transformadores arriba mencionados. Ambos pueden utilizarse para protección, para

medición, o bien, para los dos casos simultáneamente siempre y cuando las potencias y clases

de precisión sean adecuadas a la función que desarrollen.

Transformadores de corriente.

Son aparatos en que la corriente secundaria, dentro de las condiciones normales de

operación, es prácticamente proporcional a la corriente primaria, aunque ligeramente

desfasada. Desarrollan dos tipos de función: transformar la corriente y aislar los

instrumentos de protección y medición conectados a los circuitos de alta tensión.

El 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 núcleo magnético, cuya forma suele ser cerrada tipo toroidal o puede tener un

cierto entrehierro, sobre el cual se arrollan las espiras del secundario de una forma uniforme,

consiguiendo así reducir al mínimo el flujo de dispersión. Este 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 existencia de varios arrollamientos secundarios en un mismo

transformador, cada uno sobre su circuito magnético, uno para medida y otro para protección.

De esta forma no existe influencia de un secundario sobre otro.

Si el aparato tiene varios circuitos magnéticos, se comporta como si fueran varios

transformadores diferentes. Un circuito se puede utilizar para mediciones que requieren

mayor precisión, y los demás 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 exterior. Los de

servicio interior son más económicos y se fabrican para tensiones de servicio de hasta 36 kV,

y con aislamiento en resina sintética. Los de servicio exterior 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 continúan utilizando

Transformadores de potencia

La función de un Transformador de Potencial, llamados PT´s, es la de brindar mediante un primario devanado especialmente, o acople tipo capacitivo en otros modelos, una conexión segura con los circuitos de Alta Tensión, para reducir el voltaje y aislar galvanicamente su lado secundario y conectarse de forma segura con los circuitos de medida en el lado de baja tensión.

Generalmente los PT's tienen una potencia nominal muy baja y su único objetivo es suministrar una muestra de voltaje del sistema de potencia, para que se mida con instrumentos conectados a su secundario.

Además, puesto que el objetivo principal es el muestreo de voltaje deberá ser particularmente preciso como para no distorsionar los valores verdaderos. Se pueden conseguir transformadores de potencial de varios niveles de precisión, dependiendo de que tan precisas deban ser sus lecturas, para cada aplicación especial.

El primario de un transformador de potencial se conecta en paralelo con el circuito de potencia y en el secundario se conectan los instrumentos o aparatos de protección.

De esta forma se obtiene un aislamiento entra el lado de Alta tensión con respecto de los circuitos de Baja tensión donde estan los voltímetros o instrumentos de medida, relés o controladores.