Medidas Eléctricas Transformadores de potencial
(TT´s) Transformadores de intensidad (TI´s)
Christian Vera
[email protected]
Objetivos específicos Evaluar la calidad de energía de una instalación eléctrica utilizando los instrumentos apropiados
Objetivos de la sesión Conocer el funcionamiento y aplicaciones de los transformadores de me medi dici ción ón y pr prot otec ecci ción ón
Sele Se leccci cion onar ar tr tran ansf sfor orma mado dore ress de me medi dici ción ón y pr prot otec ecci ción ón
Transformadores de medición y protección Los aparatos de medida y los relés de protección no están construidos para re construidos para resi sist stir ir al alttas tensiones ni elevadas intensidades d intensidades de corriente, por estas razones, los aparatos de medida y los de protección se conectan a través de los denominados tran tr ansf sfor orma mado dore ress de me medi dida da .
Transformadores de corriente Transformadores de tensión
Transformadores de medición y protección Principales tareas de los transformadores de medida:
Transformar te tensiones e intensidades con valoress grandes a valores fáciles de manejar por valore los relés y equipos de medida. el circuito de medida del sistema primario Aislar el
de AT. Posibilitar la normalización normalización de de relés.
Transf ransformadores ormadores de Intensi Intensidad dad TI
Transf ransformador ormador de intensidad
Generalidades
El bobinado primario del TI se conecta en serie con la línea línea,, las im impe peda danc ncia iass de car arg ga del TI en en el secundario son bobinas amperimétricas que corresponde a los aparatos de medida, lo que significa que trabajará que trabajará muy muy próximo próximo al al cortocircuito.
Para poder diferenciar las bobinas de un transformador de intensidad, se utilizan las letras K y L, donde las letras mayúsculas indicaran las bobinas primarias y las minúsculas la bobina secundaria.
Transf ransformador ormador de intensidad Generalidades
Por el primario el primario circula circula una
intensidad
independiente de de la carga conectada en el secundario.. secundario
Transf ransformador ormador de intensidad Generalidades
En el T.I. la intensidad secundaria es proporcional a la intensidad primaria y primaria y desfasada un ángulo próximo a cero.
El secundario se pondrá a tierra para garantía de las personas e instalaciones
Fig.- Símbolos Símbolos más más comunes comunes
Principio de funcionamiento funcionamiento principio de de inducción inducción magnética magnética.. La corriente corriente I varía Basado en el el principio
p
con la carga la carga y y por lo tanto varía tanto varía también también la fem fem que que aparece en el secundario secundario..
Principio de funcionamient funcionamiento o
Principio de funcionamiento funcionamiento Los transformadores de corriente se pueden fabricar para para servicio
interior o exterior: - Los de servicio de servicio interior interior,, se fabrican para tensiones de servicio de hasta 36 kV y con aisl aislam amie ient nto o en re resi sina na si sint ntét étic ica a - Los de servicio de servicio exterior exterior y y para tensiones medias, se fabrican con ai aisl slam amie ient nto o de po porc rcel elan ana a y aceite. - Para altas tensiones se utilizan aislamientos a base de papel y
aceite.
Errores de medida El El error error de intensidad intensidad es es el error que el transformador el transformador introduce introduce en en
la med medid ida a de in inte tensi nsida dad d, su rel elac ació ión n de tran transsfor orma maci ción ón rea eall es diferente diferen te a la transf transformación ormación as asignada. ignada. El El error error de fase fase o o desfase es la diferencia la diferencia de fase entre fase entre los vectores los vectores..
Factores que intervienen en el error
Valores característicos Inte Intensidad nsidad primaria asignada
Valor de la intensidad primaria que figura en el transformador transformador.. Los transformadores de intensidad deben de soportar la corriente nominal primaria en funcionamiento funcionamiento permanente permanente..
Para transformadores con Para transformadores con una una sola relación de transf transformación ormación::
10 – – 15 – – 20 20 – – 25 – 30 – 30 – – 40 – 50 – 50 – – 60 – 75 – 75 10 – 12.5 – 15
Valores característicos Inte Intensidad nsidad secundaria asignada
Los valores normales de intensidad asignada son: 1 A, 2 A y 5 y 5 A. A.
Para transformadores conectados en delta, delta, los valores anteriores deben ser divididos ser divididos por √3 son √3 son valores nominales.
Valores característicos
Rel elac ació ión n de tr tran ansf sfor orma maci ción ón as asig igna nada da
Relac ació ión n de tr tran anssform rmac aciión re real al
Valores característicos Potencia de precisión
Valor de la po poten tencia cia apar aparent ente e en en VA, que el transformador suministra al suministra al circuito circuito secundario secundario cuando cuando está conectado a su carga de precisión.
Valores normale normaless de la potencia hasta 30 VA
2.5 – 5 – 10 – 15 – 30 VA
Valores característicos de un transf transformador ormador de intensidad
Intensidades de cortocircuito asignadas a) In Inte tens nsid idad ad tér térmi mica ca de cor corto toci circ rcui uito to asi asign gnad adaa (I th ) Se define como el valor valor eficaz de de la intensidad intensidad primaria que que el transformador debe soportar durante 1 s , con el arrollamiento arrollamiento secundario en cortocircuito cortocircuito , sin sufrir efectos perjudiciales. Se expresa en kA eficaces. Los transformadores de intensidad se th = 8 0 Ipn . construyen con I th b) Intensidad dinámica de cortocircuito asignada (I din ) Se define como el valor valor de cresta de de la intensidad intensidad primaria que que el debe el arrollamiento arrollamiento secundario entransformador cortocircuito cortocir cuito , sin sersoportar dañado con eléctrica o mecánicamente por las fuerzas electromagnéticas resultantes. Se expresará pues en kA de amplitud. El valor normal es 2.5 I th .
Valores característicos de un transf transformador ormador de intensidad
LÍMITES DE CALENT CALENTAMIENTO AMIENTO
Los valores se verán alterados si el transformador va a trabajar en condiciones condicio nes ambientales diferentes.
Valores característicos de un transf transformador ormador de intensidad
Nivel de aislamiento asignado
Transf ransformadores ormadores de intensidad para medida
Factor de seguridad Para proteger proteger los los aparatos alimentados por el transformador, en caso caso de cortocircuito en en la red en la cual está intercalado el primario. La seguridad del La seguridad del aparato de medida alimentado por el transformador es menor sea el tanto mayor cuanto men valor del Fs. Fs.
Transf ransformadores ormadores de intensidad para medida
Clase de precisión • Según las normas IEC Los grados de precisión se dividen en clases de precisión . • normales Para los transformadores de las clases 0.1 0.1 – 0.2 – 0.5 – 1 – 3 y 5 el el error de intensidad y el desfase son: •
Norma IEC Cuando la carga secundaria está compre com prendi ndida da ent entre re 25% y el 100% de la carga de precisión. Cuando la corriente que qu e ci circ rcul ula a po porr el primar pri mario io es deb debajo ajo del 120% de la Ipn.
Transf ransformadores ormadores de intensidad para medida
Clase de precisión • Según las normas IEC Lo Loss gr grado adoss de precisi precisión ón se div divid iden en en clases de precisión especiales . transformadores dores de de las clase clases s 0.1 0.1 – 0.2 – 0.5 – 1 – 3 • Para los transforma y 5 el el error de intensidad y el desfase son: •
Norma IEC Equipos de medida que qu e ga gara rant ntiz izan an su exac ex acttit itud ud en enttre el 20 y el 120% de la corr co rrie ient nte e no nom min ina al del sec secund undari ario o. El valor de la corriente
secundaria es de 5 A.
Transf ransformadores ormadores de intensidad para medida
Clase de precisión • Según las normas ANSI ANSI •
La norma ANSI exige el cumplimiento de la precisión para una carga secundaria igual a la carga de precisión, el f.d.p está comprendido entre 0.3 - 0.6 y 1.2. Carga secundaria igual a la carga de precisión.
Transf ransformadores ormadores de intensidad para medida
Clase de precisión • Según las normas IEC •
Para Para lo loss tr tran ansf sfor orma mado dore ress de co corr rrie ient ntee pa para ra pr prot otec ecci ción, ón, ya no se considera el puesta mismo error or com compue sta .error (clase de precisión), sino que se considera el err
Norma IEC, ejemplo Para 10 P 30: transformador de protección que presenta un error total compuesto del 10%, a una corriente 30 veces mayor a la nominal.
Transf ransformadores ormadores de intensidad para medida
Consumo de los aparatos alimentados por los T.I. T.I.
Transf ransformadores ormadores de intensidad para medida
Consumo en VA de conductores
Placa de caracterís características ticas
Placa de características
Elección del transformador de intensidad
• Tipo de instalación, interior o intemperie. • Nivel de aislamiento • Relación de transformación asignada. • Clase de precisión. • Potencia de precisión. • Factor nominal de seguridad. • Factor límite de precisión => transformadores de protección . • Intensidades límites térmica y dinámica. • Frecuencia asignada. • Número de secundarios (núcleos) => si se desea utilizar un
mismo transformador para medida y protección. • Detalles constructivos.
Improcedencia del secundario abierto
•
Se pueden alcanzar alcanzar valores valores de tensión tensión de algunos algunos kV, kV, lo que representa un grave peligro para las personas y los TI.
•
El proble problema ma se hace hace grave grave para TI TI para protección , ya que la saturación saturación es es mucho más más lenta .
Puesta a tierra del secundario en los T.I. •
El primario primario del transfo transformad rmador or no da lugar a fen fenóme ómenos nos muy peligrosos, debido a la débil impedancia del primario conectado en serie es una garantía.
•
En En cuanto al l secundario , puede e apa apare rece cerr un unaa te tens nsió ión n peligrosa en sus bornes .
Descripción de los transformadores de intensidad
a) Baja tensión (hasta 1 kV): utilizados para servicio interior,
distinguiendo entre el tipo toroidal toroidal y y el tipo soporte soporte
Descripción de los transformadores de intensidad
b) Media Tensión (3 a 72 kV): distinguiendo distinguiendo entre los utilizados
para servi para servici cioo in inte teririor or , que pueden ser de e tip tipoo to toro roid idal al,, pasamuros o o soporte soporte y y los utilizados para servicio servicio exterior
Descripción de los transformadores de intensidad
c) Alta Tensión (72 kV en adelante): Transformadores de tipo
horquilla o o cuba cuba a tierra . Transformadores de tipo cuba cu ba activa
Transformadores de intensidad
Pueden ser:
- De medición - De protección - Mixtos - Co Comb mbin inad ados os
Circuito para un transformador de corriente
La palabra BURDEN en lo que se refiere a TC es la carga conectada en el secundario y la misma expresada en: - Volta oltamperio mperio y ffactor actor de pot potencia encia p para ara un v valor alor dado de co corrient rriente e - Impedan Impedancia cia ttotal otal en oh ohmios, mios, especi especifican ficando do rresist esistencia encia y rreact eactancia ancia.. El término BURDEN es usado para diferenciar la carga del TC de la carga del circuito primario.
Transformador de corriente
• Factores que determinan la selección – Los factores que determinan la selección son: • Tipo de instalación Inst Instala alacio ciones nes in inte terio riores res hast hasta a 25 kV, kV, in inst stala alaci cione ones s exte exterio riores res desde 34.5 a 400 kV.
• Tipo de aislamiento En BT, BT, aislamiento en aire o en resina sintética. En MT (3 aaislamiento 25 kV), aislamiento de aceite o con envolvente de porcelana, en resina sintética. En AT, aislados con papel impregnado en aceite.
• Potencia y clase de precisión Depende de la utilización. Para las mediciones industriales puramente inductivas de voltímetros y amperímetro las clases 1, 1.2, 3 y 5. Para sistemas de protección, las clases 5 y 10 son utilizadas.
Transf ansformadores ormadores TI’ TI’ss y TT TT’’s
Ejemplos
SELECCIÓN DE LOS TC • Los TC tendrán tendrán dos devanados devanados secundario secundarios, s, dos serán para para la
medición y protección : • • • • •
1er Devanado Instrumentos a alimentar 1 Frecuencimetro Frecuencimetro con 0.9 VA de consumo consumo 1 Watthorimetro Watthorimetro con 0.2 VA VA de consumo consumo 1 Varmetro con 0.2 VA de consumo
•
Lo Los s in inst strrum umen ento tos para pa ra co con nsu sum modees esta tarrmm2. án lo loccalilizzad ados os a un una a distancia de 50 ms del TC, sección 2.5
Datos del SP VN = 115 kV Pn = 2 20 00 000 00 W Scc = 1709.40 MV MVA A (en el lado de AT)
SELECCIÓN DE LOS TC • 1er Devanado
VA totales: totales : VAt = 0.9 + 0.2+0.2+8.5 = 9.8 VA VA
SELECCIÓN DE LOS TC • 1er Devanado
Corriente del primario: Ip = P/(11 P/(115 5 kV*√ kV*√3) 3) In Inp p = 100 100.4 .4 A Ins = 5 A
SELECCIÓN DE LOS TC • Los TC tendrán tendrán dos devanados devanados secundario secundarios, s, dos serán para para la
medición y protección : • • • • •
2do Devanado Instrumentos a alimentar 1 Relevador 50/51 con 10 VA VA de consumo 1 Relevador 51N con 10 VA VA de consumo Lo Loss in inst strrum umen ento toss pa para ra co connsu sum mo es esta tarrán lo loccalilizzad ados os a un una a distancia de 50 m del TC, sección de 2.5 mm2.
Datos del SP VN = 115 kV Pn = 2 20 00 000 00 W Scc = 1709.40 MV MVA A (en el lado de AT)
SELECCIÓN DE LOS TC • 2do Devanado
• VA totales: totales :
VAt = 10 + 10 + 8.5 = 28.5 VA VA
SELECCIÓN DE LOS TC • 2do Devanado
• Corriente térmica y dinámica:
Ith = Scc Scc/(V /(Vn*√ n*√3) 3) Ith Ith = 8.5 8.58 8 kA kA Id Idy y = (2.5)* (2.5)*Ith Ith Id Idy y = 21. 21.8 8 kA
• Una plan planta ta Indus Industria triall tiene tiene una una Potenci Potenciaa contra contratad tadaa de 182 18250 50 KW en
10/0.4 KV, KV, la Potencia de Corto Circuito Circuito indicada indicada por SEAL es de 220 MVA la carga tiene un factor de potencia de 0.9 inductivo. Se desea
diseñar el circuito de medida, para lo cual se requiere seleccionar requiere seleccionar y adquirirr transf adquiri transformadore ormadoress de corri corriente ente , lo loss mi mismo smoss qu quee al alime iment ntar arán án al sistema de medición compuesto por los siguientes elementos: • Instrumentos a instalar: • • • •
• • •
1 Amperímetro electromagnético 4 VA 1 Contador de energía activa 5 VA. 1 Contador de energía reactiva 2 VA. 1 PQMII 5 VA 1 PM800 4 VA 1 Amperímetro digital 3 VA Conside Cons iderand randoo una expansión expansión a futuro futuro del sistema sistema de med medició iciónn en un 50% 50 % de la ca carg rgaa to tota tall (e (equ quip ipos os de me medi dici ción ón ma mass co cond nduc ucto tor) r),, y un una a longitud de línea de alimentación a instrumentos de 25 mts (2x4mm2); seleccione los transformadores de corriente más adecuados indi in dica cand ndo o to toda dass su suss ca cara ract cter erís ísti tica cas. s.
• Cálculo de corrientes
• Cálculo de la carg carga a Equipos --------------------- 23 V VA A Cables ---------------------
• Cálculo de corrientes
• Cálculo de la carg carga a Equipos --------------------- 23 V VA A Cables --------------------- 6.87 29.87VA + 50% 44.81 VA
• Cálculo de la Icc
Ith --------------------Idy ---------------------
kA kA
• Cálculo de corrientes
• Cálculo de la carg carga a Equipos --------------------- 23 V VA A Cables --------------------- 6.87 29.87VA + 50% 44.81 VA
• Cálculo de la Icc
Ith --------------------- 12.7 kA Idy --------------------- 31.75 kA
• Cálculo de corrientes
• Cálculo de la carg carga a Equipos --------------------- 23 V VA A Cables --------------------- 6.87 29.87VA + 50% 44.81 VA
• Cálculo de la Icc
Ith --------------------- 12.7 kA Idy --------------------- 31.75 kA
• Cálculo de corrientes
• Cálculo de la carg carga a Equipos --------------------- 23 V VA A Cables --------------------- 6.87 29.87VA + 50% 44.81 VA
• Cálculo de la Icc
Ith --------------------- 12.7 kA Idy --------------------- 31.75 kA
Transformadores ransformadores de tensión tensión TT’ TT ’s
Generalidades
• El transformador de tensión trabaja rebajando el valor nominal de la red a un valor proporcional al mismo para que este dicho valor sea lle ll eva vado do a instr trum umen enttos de med ediida o a di disp spo osi siti tivvos de pro rottec ecci ción ón..
• Lo Loss TT’ TT’ss su suss deva van nad ado os se secu cund nda ari rio os se bobinan sobre el mismo núcleo , por lo que la car arga ga del se secu cund ndar ariio in infl fluy uye e en la pr prec eciisi sió ón del del otro otro.. V to todo doss lo loss TT’s se co cone nect ctan an en entr tre e fase y tierra tierra.. • A partir de 72.5 kV
• Existen dos tipos de TT’ T’ss: TT’ TT’ss ind nduc ucti tivvos (T (TTI TI)) y TT’ TT’ss cap apac aciiti tivvos (T (TT TC) C).. Cuando se trabaja en sistemas de A AT T y MA MAT T se utilizan TTC . Transformadores de tensión.- Consiste en dos arrollamientos sobre un núcleo magn ma gnét étic ico o y los los tran transsfo form rmad ador ores es co con n un divi diviso sorr capa capaci citi tivo vo.. Los Los prim primer eros os “ Trans ransformador formadores es de tensión inductivos” y los segundos “ Transformadores ransformadores de tensión capacitivos”
Generalidades
Construcción
•
Núcleo.- los los tran transsforma ormado dorres de ten ensi sión ón,, tant anto de medid edida a com omo o de prot pr otec ecci ción ón,, se co cons nstr truy uyen en co con n nú núcl cleo eoss de ch chap apa a ma magn gnét étic ica a de gran perm pe rmea eabi bili lida dad d y ráp ápid ida a sa satu turrac ació ión n que mantiene constante la relación de
transformación y la precisión. La razón es que en un sistema eléctrico la tensió tens ión n no pr pres esen enta ta gr gran ande dess va vari riac acio ione ness.
•
Bornes.- por norma IEC 60185, las letras mayúsculas A, B, C y N son de los arrrolla ar ollami mie entos pri prima mari rio os y la lass letras tras minú minússcul culas a, b, c, y n de los arrollamientos secundarios. La letra N es el terminal a ser conectado a tierra, siendo siendo su aislac aislación ión menor a la de los otros otros tterminales. erminales.
Principio de funcionamiento
• El tr trans ansfo forma rmador dor de te tensi nsión ón ind induct uctiv ivo o funci funcion ona a co con n un una a pe pequ queñ eña a potenc pot encia ia sec secund undari aria, a, co con n rrég égim imen en pr pró óxi ximo mo al de vac acío ío.. Las caídas internas deben ser pequeñas. pequeñas.
• Com Como o la I ex es muy pequeña, es necesario que el arrollamiento del primario este primario este constituido por un gran un gran número de espiras espiras..
Las letras utilizadas para transformador de voltaje son: P1 – P2 y S1 – S2 ó U –V y u – v.
Principio de funcionamiento
• A di differ eren enci cia a de lo loss tr trans ansffor orma mado dore ress de inte intensi nsidad dad,, el sec secunda undario rio alimenta a la carga (voltímetros, vatímetros, relés, etc) etc) o se se deja deja en abierto.. abierto el flujo flujo son son prácticamente constantes prácticamente constantes siempre siempre que lo sea la • La La Iexc y el
tensión tensió n pri primari maria a.
Principio de funcionamiento
• Estos tr transformadores ansformadores se fabrican par para a servicio interior o exterior exterior,, y al igua iguall qu que e los los de cor orri rien ente te se fa fabri brica can n con ai aisla slamien miento to de re resin sinas as sintéticas (epoxy) (epoxy) par para a te tens nsio ione ness ba bajjas o me medi dias as de ha hassta 33 kV kV,, mientras que para altas tensiones se utilizan utilizan aislamientos de papel, aceite, porcelana o con gas SF6.
Principio de funcionamiento
Los transformadores de voltaje, así como los transformadores de corriente, deben ser aterrados en algún punto en el lado secundario
Principio de funcionamiento
• La La polaridad polaridad de los TP normalmente TP normalmente está identificada por la letra la letra H para H para el primario y y la letra la letra X X para para el lado el lado secundario secundario.. lado primario
• Cu Cuan ando do se trab trabaj aja a un ci circ rcui uito to co con n cargas y voltajes balanceados se one exi xió ón en delta abierto. Si existen cargas acostumbr acos tumbra a util utiliza izarr la con cone nect ctad adas as entr tre e lí líne nea a y ne neu utr tro o la cone conexió xión n es es estr trell ella-e a-est stre rella lla y
uito to de me medi dici ción ón. especialmente si se trata de la conexión para un circ circui
Errores de tensión y de fase
• A) Error de tensión
transformador ormador de tensión • B) Error de fase, desfase de un transf
Factores que intervienen - ε u
• A) Variaciones de los errores con la tensión Las fluctuaciones de la tensión primaria son las responsables de las • Las variaciones del error
• B) Variaciones de los errores con la carga • La La variaciones variaciones de la carga en carga en el secundario el secundario del transformador transformador • C) Variaciones de los errores con el factor de potencia • Las Las variaciones variaciones del factor de potencia
Valore aloress carac característic terísticos os Tensión primaria asignada
• Valor de la la tensió tensión n que figura en la designación del transformador del transformador y de acuerdo con el cual se define el funcionamiento del T.T. Los valores valores normales normales de de la tensión primaria serán divididos por √3 √3 en • Los si se usa transformadores monofásicos monofásicos.. una red trifásic trifásica, a, si
Valore aloress carac característic terísticos os Tensión secundaria asignada
• Valor de la la tensión tensión que que figura figura en la designación del transformador transformador y de acuerdo con el cual se define el funcionamiento del T.T. alores normales entre fases en redes trifásic trifásicas as son son 100 V. Para 100 y 110 V. • Los vvalores transformadores monofásicos monofásicos entre fase y tierra la tensión secundaria será 100/√3 y 110/√3. 110/√3.
Relación de transformación
• Cociente entre la ttensión ensión primaria y la tensión secundaria.
• Debe tener preferentemente un valor entero:
Potencia de precisión
• Los valores normales normales de de potencia de precisión precisión expresados expresados en VA en VA,, para un fdp un inductivo son. fdp 0.8 inductivo son.
Factor de tensión
• Factor de tensión que multiplica a la tensión primaria para para po poder der máxima. determinar la tensión máxima.
Transformadores de tensión
Clases de precisió precisión n
• Las clases de precisión normales de los transformadores de tensión para medida según IEC según IEC,, son:
• Las Las clases clases de precisión precisión,, según ANSI: según ANSI:
Límites del error de tensión y de fase
Seg gún IE IEC C • Se
• La precisió precisión n del tr transformador ansformador para medida medida debe man mantenerse tenerse para una tensión tensión entre entre el 80% el 80% y el 120% 120% de de la tensión la tensión primaria primaria,, y para cualquier carga comprendida entre 25% carga comprendida entre 25% y el 100% de la carga de precisión precisión,, con inductivo.. fdp 0.8 inductivo
Los tr tran anssform rmad ador ores es cu cuy yo fac acttor de ten ensi sión ón es 1.5 o 1. 1.9 9 deb eben en satisfacer satisf acer las condiciones de error máximo.
Límites del error de tensión y de fase
Protección La norma CEI norma CEI define define también para protección para protección las clases 3P y 6P 6P que que exp ex pre res san los errore res s de relació ción y de desfase a las tensio siones parra corr co rres espo pond ndie ient ntes es.. La Las s cl clas ases es de pr prec ecis isió ión n no norm rmal ales es de TT pa protección son protección son 3P y 6P.
El error de tensión y de ángulo no deben sobrepasar los valores de la tabla a 5% de la Un y al producto de la Un por el factor de tensión nominal (1.2 – 1.5 ó 1.9). Para toda de carga comprendida entre el 25% y el 100% de la carga nominal con factor potencia 0.8 inductivo.
Uso de clases de precisión
Consumo de los apa aparatos ratos alimentados por TT’s TT’s
Si existen varios aparatos conectados en paralelo, alimentados por el el mismo secundario, es práctica sumar aritméticamente aún cuando la suma debe ser vectorial.
Condiciones de servicio
• Según la IEC 60186
Elección del transformador de tensión tensión
Tipo de instalación, interior o intemperie. Altitud cuando esta supere los 1000 msnm
Nivel de aislamiento, indicado en normas
Relación de transformación asignada
Clase de precisión, en función de la utilización
Potencia de precisión Factor de tensión
Número de secundarios
Descripción de los transformadores de tensión
• Baja tensión (hasta 1 kV) Conectados os entre fases o fase-tier fase-tierra ra • Conectad
Tipo soporte
Descripción de los transformadores de tensión
• Media tensión (3 a 72 kV)
Descripción de los transformadores de tensión
• Alta tensión (72 kV en adelant adelante) e) • Se conectan entre fase y tierra • Transformador
de
tensión
inductivo
convencional ,
núcleo
y
arrollamientos se alojan en una cuba.
• Transformador en cascada, se util utiliz iza a si la ten ensi sión ón de aisl aislam amie ient nto o necesaria es muy elevada (245 kV y 420 kV). Se reparte el primario en varias bobinas, estando los secundarios sobre la última bobina.
TT inductivo
Tipos de transformadores de tensión
TT cascada
Un tra transf nsform ormado adorr sec seco o: Hasta 30 kV
rans nsfo form rmado adorr en ac acei eite te:: Tra Hasta 400 kV y también se emplean los aislados con transformadores de tensión aire comprimido.
Tipos de transformadores transformadores de
tensión • Conexiones
Transf ansformadores ormadores TI’ TI’ss y TT TT’’s
Ejemplos
Características básicas a especificar
SELECCIÓN DE LOS TP • El TP va a alimentar los siguientes instrumentos:
• • •
1er Devanado Instrumentos a alimentar 1 Factorimetro Factorimetro con 10 VA VA de consumo consumo
• • • •
1 Watthorimet Watthorimetro ro con 15 VA de consumo 1 Varmetro Varmetro con 10 VA VA de consumo 1 Volmetro con 15 VA de consumo Lo Loss in inst strrum umen ento toss pa para ra co connsu sum mo es esta tarrán lo loccalilizzad ados os a un una a distancia de 50 m del TP, sección de 2.5 mm2 y una resistencia de 3.45 Ω /km.
Datos del SP VN = 115 kV Pn = 2 20 00 000 00 W Scc = 1709.40 MV MVA A (en el lado de A AT) T) Voltaje al que serán alimentados los equipos 115 V
SELECCIÓN DE LOS TP • VA totale totaless de la carga:
VAt = 50 VA VA
Calcular los VA del conductor, para lo cual se debe determinar la corriente que circulará por el conductor:
I = P/V = 50 VA/115 V = 0.43 0.4 3 A Calcular los VA del conductor:
VA = r*2*l*I 2 = 0.064 VA Entonces los VA totales son:
VA = 0 0.064 .064 + 50 5 0 = 50.06 50 .06 VA VA
SELECCIÓN DE LOS TP • Tablas
SELECCIÓN DE LOS TP • Datos para especificar al TP:
Ten ensi sión ón prim rimaria ria: 11 115 5 /√ /√3 3 kV
Ten ensi sión ón secu secund ndar aria ia:: 0.11 0.115/ 5/√3 √3 kV Pot oten enci cia a Y Cl Clas ase e 0. 0.22-0. 0.3 3
SELECCIÓN DE LOS TC
El TP va a alimentar los siguientes instrumentos: • •
1er Devanado Instrumentos a alimentar
• • • •
11 Frecuencimetro Frecue ncimetrocon con0.2 0.9VA VAdedeconsumo consum consumo Watthorimetro Watthorimetro VA consu mo o 1 Varmetro con 0.2 VA de consumo Lo Loss in inst strrum umen ento toss pa para ra co connsu sum mo es esta tarrán lo loccalilizzad ados os a un una a distancia de 50 m del TP, sección de 2.5 mm2.
Datos del SP VN = 115 kV Pn = 2 20 00 000 00 W Scc = 1709.40 MV MVA A (en el lado de A AT) T) Voltaje al que serán alimentados los equipos 115 V
SELECCIÓN DE LOS TC
VA totale totaless de la carga:
Fig.- Longitud total de los cables en metros (ida y vuelta)
SELECCIÓN DE LOS TC
VA totale totaless de la carga: Consumo de los conductores:
VAc = 8.5 8.5 VA VA VAt = 0.9 + 0.2 + 0.2 + 8.5 = 9.8 VA VA Corriente del primario y secundario
Inp = P/V P/V = P/(115*1.73 P/(115*1.73 )V = 100.4 A Ins = 5 A
*Seleccionamos B0.5 de 12.5 VA
SELECCIÓN DE LOS TC
El TP va a alimentar los siguientes instrumentos: • •
2do. Devanado Instrumentos a alimentar
• • •
11 relevad relevador con1010VA VAdedeconsumo VA consumo relevador or 50/51 51N con VA Lo Loss in inst strrum umen ento toss pa para ra co connsu sum mo es esta tarrán lo loccalilizzad ados os a un una a distancia de 50 m del TP, sección de 2.5 mm2.
Datos del SP VN = 115 kV Pn = 2 20 00 000 00 W Scc = 1709.40 MV MVA A (en el lado de A AT) T) Voltaje al que serán alimentados los equipos 115 V
SELECCIÓN DE LOS TC
VA totale totaless de la carga:
Fig.- Longitud total de los cables en metros (ida y vuelta)
SELECCIÓN DE LOS TC
VA totale totaless de la carga: Consumo de los conductores:
VAc = 8.5 8.5 VA VA VAt = 20 + 8.5 = 28.5 VA Corriente del primario y secundario
Inp = P/V P/V = P/(115*1.73 P/(115*1.73 )V = 100.4 A Ins = 5 A
*Seleccionamos B2.0 de 50 VA
Ith Ith = 8.5 8.58 8 kA kA Idy Idy = 21. 21.8 8 kA kA
Transf ansformadores ormadores TI’ TI’ss y TT TT’’s
Ejemplos
implementar tar el sistema sistema de medi medición ción para para una subestaci subestación ón de • Se desea implemen 250 KVA, 10000/380 V , perteneciente a una empresa textil. El sistema de
