Transformadores de Medida

 

“TRANSFORMADORES “TRANSFORMADORE S DE MEDIDA” 

 

TRANSFORMADORES TRANSFORMADORE S DE MEDIDA

eléctrica   que permite aumentar o Se denomin denominaa transformador  a una máquina eléctrica tensión en  en un circuito eléctrico de corriente alterna alterna,,  manteniendo la disminuir la tensión  potencia que  que ingresa al equipo, en el caso de un transformador  frecuencia. frecuenci a. La  potencia ideal, esto es, sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc. También se puede decir que Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, simp le, por dos bobina bobinass deva devanada nadass sobr sobree un ncleo cerrad cerradoo de !ierro !ierro   dulce o !ierroo silic !ierr silicio. io. Las bobi bobinas nas o deva devanado nadoss se denomi denominan nan  primarios y secundarios segn correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. respectivamente. También e"isten transformadores con más devanados# en este caso, puede e"istir  un devanado $terciario$, de menor tensión que el secundario. %ntre %nt re los tra transf nsform ormad adore oress con con fin fines es esp especi eciale ales, s, los má máss imp importa ortante ntess son los transf tra nsform ormado adores res de me medid didaa par paraa ins instal talar ar ins instru trume mento ntos, s, con contad tadore oress y rel relees ees  protectores en circuitos de alta tensión o de elevada corriente. Los transformadores de medida a&slan los circuitos de medida o de relees, permitiendo una mayor normali'ación en la construcción de contadores, instrumentos y relees y relees.. Los transformadores de medida traducen las intensidades y tensiones de las l&neas de (. (.T T. a valor valores es me medib dibles les por con contad tadore oress y pro protec teccio ciones nes.. Sól Sóloo as& pue puede de disponerse de más de )**.*** unidades instaladas, !asta +- v. Los Trans Transfor forma mador dores es de /ed /edida ida con con ais aislam lamien iento to se seco co están están dis diseña eñados dos pa para ra reducir intensidades o tensiones a valores manejables y proporcionales a las  primarias originales.

 

Tipos de transformadores de medida y características

0ependiendo del uso se distinguen dos tipos de transformadores de medida y protección. - Transformadores de tensión:  su relación de transformación viene dada por los

valores de tensión en bornes del arrollamiento con relación a la tensión aparecida entre los e"tremos del bobinado secundario. Son empleados para el acoplamiento de volt&metros siendo su tensión primaria la propia de l&nea. 0ependiendo de las necesidades surgidas en cada momento, pueden disponer de varios arrollamientos secundarios. - Transform ansformado adores res de intens intensida idad: d:  en es estos tos tra transf nsform ormado adores res,, la int inten ensid sidad ad

 primaria y la secundaria guardan guardan una proporción proporción,, siendo ésta igual a la relación relación de transforma trans formación ción cara caracter cter&stica &stica del prop propio io trans transforma formador dor.. Se utili'an utili'an cua cuando ndo es necesario conocer la intensidad de l&nea. %n este caso se intercala entre una de las fases el bobinado primario de tal manera que éste que conectado en serie a la fase y al secundario se conecta el aparato de medida de la misma manera que en los transformadores de tensión. 1onstructivamente 1onstructivamente son diferentes a los de tensión. *Conexionados del bobinado primario en los transformadores de tensión: - Bobinado primario conectado entre fases:  en este tipo de cone"ión, los bornes

del bobinado primario se conectan directamente a las fases de la l&nea. %ste cone"ionado es el utili'ado cuando lo que se quiere es medir la tensión de l&nea o tensión entre fases. - Bobinado primario conectado a tierra:  en ocasiones es necesario medir las

tensiones que aparecen entre fases y tierra por ra'ones de seguridad. 0ic!a medida se consigue conectando uno de los bornes del bobinado primario a la fase y el otro borne a tierra.

 

2Los transformadores de medida traducen las intensidades y tensiones de las l&neas de (.T. a valores medibles por 1ontadores y protecciones3.

 Existen varios tipos de transfor transformadores madores de medida medida como lo sson: on: Transformadores Tr ansformadores de Tensión Inductiva

Traducen las tensiones con un circuito inductivo, lo que garanti'a una precisión e"acta e invariable durante toda la vida del transformador. 4asta -5- 67. Transformadores Tr ansformadores de Intensidad

Tanto para aplicaciones de medida como de 8rotección# garanti'an la má"ima  precisión y fiabilidad fiabilidad en diferentes dise diseños. ños. 4asta +- 67 67.. Transformadores Combinados

(lbergan un Transformador de 9ntensidad y otro de Tensión 9nductivo. %specialmente indicados para instalaciones donde el espacio o coste no permiten utili'ar aparatos independiente independientes. s. 4asta :** 67. Transformadores Tr ansformadores de Tensión Te nsión Capacitiva

Traducen las tensiones con un divisor capacitivo y un transformador inductivo de media tensión, ofreciendo alta estabilidad de la precisión. Tienen Tienen la posibilidad de transmitir señales de alta frecuencia f recuencia a través 0e las l&neas de (lta Tensión. 4asta +- 67. Condensadores de Acoplamiento

1orresponden a la parte capacitiva de un transformador de tensión capacitivo y acoplan las señales de comunicación de alta frecuencia. 4asta +- 67.

 

.Aislamiento Seco

( m p l i a g a m a d e Transformadores de 9ntensidad, Tensión y 1ombinados con aislamiento seco en resina con o sin porcelana. 4asta +5,- 67. Bobinas de Bloueo

(ctuando como filtros, dirigen las señales de comunicación de alta frecuencia por  las l&neas deseadas bloqueando el resto de l&neas para evitar pérdidas de señal.

ontin!aci"n al#!nos di$!%os de los transformadores transformadores de medida: TRANSFORMADORES TRANSFORMADORE S DE INTENSIDAD:

 

TRANSFORMADORES TRANSFORMADORE S DE  TENSI&N IND'TI(A:  

TRA

 

TRANSFORMADORES  OM)INADOS:

TRANSFORMADORES TRANSFORMADORE S DE  TENSI&N A*AITI( A*AITI(A: A:

   )O)INAS DE )+O,'EO: )+O,'EO:

 

 AIS+AMIENTO  AIS+AMIENT O SEO:

 

Transformador De orrienteLos transformadores de corriente se utili'an para tomar muestras de corriente de la l&nea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normali'adas normali'adas 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. ;nas relaciones t&picas de un transformador de corriente podr&an ser ** < -, =** < -, >*** < -. Los valores nominales de los transformadores de corriente son de - ( y > (.  El primario de estos transformadores transformadores se conecta en serie con la carga, y la car carga ga de este transformador esta constituida solamente por la impedancia del circuito que se conecta a él.

Tipos De onstr!cci"n: Los tipos de transformadores de corriente son? •

Tipo Tipo pri primar mario io devana devanado do::  1o 1ons nsta ta de dos dos de deva vana nado doss pr prim imar ario ioss y secundarios totalmente aislados y montados permanentemente sobre el circuito magnético.

 

•

Tipo $arra:  %s similar al tipo primario devanado, e"cepto en que el  primario es un solo conductor recto de de tipo barra.

•

Tipo toroidal .ventana/: Tiene un devanado secundario totalmente aislado y montado permanentemente sobre el circuito magnético y una ventana a través de la cual puede !acerse pasar un conductor que proporciona el devanado primario.

•

Tipo para $ornes:  %s un tipo especial toroidal proyectado para colocarse en los bornes aislados de los aparatos, actuando el conductor del borne como devanado primario.

Los transformadores de corriente se clasifican de acuerdo con el aislamiento  principal usado, como de tipo seco, rellenos de compuestos, moldeados o en baño de l&quido.

irc!ito e0!ivalente%l circuito equivalente de un transformador de corriente es el siguiente? 0onde? @o? admitancia de e"citación. A5? 9mpedancia de carga. Aeq? 9mpedancia equivalente referida al secundario.

 A!to1Transformadores A!to1Tra nsformadores%n algunas ocasiones es recomendable cambiar los niveles de voltaje en una m&nima cantidad.

 

8or ejemplo puede ser necesario incrementar un voltaje de >>* a >5*v o de >:.5 a >:.= 6v. %stos pequeños pequeños aumentos pueden ser necesarios por ca&das de voltaje que suelen ocurrir en los sistemas de potencia, a muc!a distancia de los generadores. %n tal tales es cir circun cunsta stanci ncias as ser ser&a &a un despe desperdi rdicio cio y sumam sumament entee cos costos tosoo usa usarr un transformador convencional con dos bobinados completos, cada uno con tensión nominal de mas o menos el mismo voltaje. %n lugar de esto se suele utili'ar un transformador especial llamado auto transformador. La figura anterior nos muestra un esquema del auto transformador. 1onsta de un  bobinado de e"tremos ( y 0, al cual se le !a !ec!o una derivación en el punto intermedio B. 8or a!ora llamaremos primario a la sección completa ( 0 y secundario a la porción B 0. %n el transformador reductor el voltaje de alimentación es la suma de los voltajes en las bobinas series y comn, mientras que el voltaje de salida es solamente el voltaje en la bobina comn. 8uesto que las bobinas del transformador están f&sicamente conectadas, para el auto transformador se usa una terminolog&a diferente de la que se utili'a para otro tipos de transformadore tr ansformadores. s. %l primario del auto transformador Cel lado que recibe la corrienteD puede ser  cualquiera de sus lados, dependiendo de si el auto transformador acta como reductor o como elevador.

 

Transformadores Trif2sicosConstrucción!

1asi todos los sistemas importantes de generación y distribución de potencia del mundo son, !oy en d&a, sistemas de ca trifásicos. 8uesto que los sistemas trifásicos desempeñan un papel tan importante en la vida moderna, es necesario entender la forma como los transformadores se utili'an en ella. Los transformadores para circuitos trifásicos pueden construirse de dos maneras. %stas son? •

Tomando tres transformadores monofásicos y conectándolos en un grupo trifásico.

•

4aciendo 4acien do un tra transf nsform ormad ador or trif trifási ásico co que con consis siste te en tre tress jue juegos gos de devanados enrollados sobre un ncleo comn. Conexiones "e Transformador Trif#sico! Trif#sico!

;n trans transforma formador dor trifás trifásico ico cons consta ta de tres trans transform formadore adoress mono monofásic fásicos, os, bien separa sep arados dos o com combin binado adoss sobre sobre un nc ncleo leo.. Los pri prima mario rioss y sec secund undari arios os de cu cualq alquie uierr tra transf nsform ormado adorr tri trifás fásico ico pue pueden den con conect ectars arsee ind indep epend endien ientem tement entee en estrella CE E o en delta CED. %sto da lugar a cuatro cone"iones posibles para un transformador trifásico.

 

onexi"n Estrella .3/1 Estrella .3/ %n un unaa cone cone"i "ión ón E EE, EE, el volt voltaj ajee prim primar ario io de ca cada da fa fase se se e" e"pr pres esaa por  por  7F8G7L8 ?>. Se utili'aa pri utili' princi ncipa palme lmente nte como como me medid didaa de pro protec tecció ción, n, en eq equip uipos os que tra traba bajan jan directamente con la tensión de red. También para acoplar señales procedentes de se sens nsor ores es le leja jano nos, s, en equi equipo poss de electromedicina  electromedicina  y al all& l& dond dondee se ne nece cesi sita tann tensiones flotantes entre s&.

Transformador de alimentaci"n 8ueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones fusibles   que necesaria nece sariass para el func funcionam ionamiento iento del equi equipo. po. ( veces incorpor incorporan an fusibles

 

cortan su circuito primario cuando el transformador alcan'a una temperatura e"cesiva, evitando que éste se queme, con la emisión de !umos y gases que conlleva el riesgo de incendio. %stos fusibles no suelen ser reempla'ables, de modo que !ay que sustituir todo el transformador.

Transformador trif2sico Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. 8ueden adoptar  form formaa de estre estrell llaa C$D Ccon !ilo de neutro o noD o de triángulo C %D y las combinacioness entre ellas? %-%, %-$, $combinacione $-% % y $-$ $-$. 4ay que tener en cuenta que an con relaciones >?>, al pasar de N a @ o viceversa, las tensiones var&an.

Transformador de p!lsos %s un ti tipo po espe especi cial al de tran transf sfor orma mado dorr co conn re resp spue uest staa muy muy rá rápi pida da Cb Cbaj ajaa autoinducciónDD destinado a funcionar en régimen de pulsos. y además un muy autoinducción versátil utilidad en cuanto al control de tensión 55*

Transformador de lnea o fl;$ac