Los transformadores

Los transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de corriente de la línea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control.

Los valores nominales de los transformadores de corriente se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones típicas de un transformador de corriente podrían ser 600 / 5, 800 / 5, 1000 / 5. Los valores nominales de los transformadores de corriente son de 5 A y 1 A.

El primario de estos transformadores se conecta en serie con la carga, y la carga de este transformador está constituida solamente por la impedancia del circuito que se conecta a él.

Transformador de potencial

Es un transformador devanado especialmente, con un primario de alto voltaje y un secundario de baja tensión. Tiene 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 incorporados.

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 qué tan precisas deban ser sus lecturas, para cada aplicación especial.

El enrollado 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.

Estos transformadores se construyen para todas las tensiones de circuitos normalizados. Normalmente son de tipo seco o moldeado para tensiones inferiores a 23 KV y en baño de líquido para tensiones superiores.

Transformador de corriente :Circuito equivalente

El circuito equivalente de un transformador de corriente es el siguiente:

Dónde: Yo: admitancia de excitación.

Z2: Impedancia de carga.

Zeq: Impedancia equivalente referida al secundario.

La inducción normal máxima en el Fe es muy baja, para trabajar linealmente y producir pérdidas magnéticas despreciables (la corriente de excitación "Io" es muy pequeña).

La impedancia equivalente referida al secundario coincide prácticamente, con la impedancia de dispersión del secundario dado que el primario suele ser solo una barra.

1/a * I1 = Io + IL

Donde

Io = Uo (Zeq2 + ZL) IL

Luego

1/a * I1 = Uo (Zeq2 + ZL) IL+ IL

1/a * I1 = [Uo (Zeq2 + ZL) +1] * IL

Por lo tanto

IL/ I1 = 1/ [Uo(Zeq2 + ZL) +1] * 1/a

Obsérvese que la razón de transformación IL/ I1 difiere de 1/a en el coeficiente

1 / [Uo(Zeq2+ ZL) +1].

Como este coeficiente es un número complejo significa que hay un error de ángulo y, también, un error de fase.

Bajo condiciones normales de operación, la corriente secundaria será 1/N veces la corriente primaria del “TC” y su diagrama vectorial de operación será aproximadamente el siguiente:

Error de relación (erel) : Error introducido en la medición por el apartamiento, para distintos valores de corriente, de la relación entre corrientes primarias y secundarias (KI = I1/I2) de la relación nominal KIN. Se define en forma relativa er%:

Error de fase (efase): Error introducido en la medición por la aparición, para distintos valores de corriente, de una diferencia b de fase entre la corriente secundaria con respecto a la primaria.

ß clase de exactitud: límite de error admisible tanto en la magnitud como en la diferencia de fase 0,1 – 0,2 – 0,5 – 1 – 3 – 5).También denominada clase de inexactitud.

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